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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-é lectrolytique.

5- l'exploration biochimique de l'équilibre acido-b asique.

6- l'exploration biochimique du métabolisme phospho calcique.

7- l'exploration biochimique du métabolisme du fer.

8- anomalies qualitatives et quantitatives des prot éines plasmatiques.

9- l'exploration biochimique des fonctions rénales.

10- l'exploration biochimique du métabolisme de l'a cide urique.

11- l'exploration biochimique des fonctions hépatiq ues.

12- l'exploration biochimique de l'infarctus du myo carde.

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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.

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

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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

� 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 ».

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

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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 bi ologique :

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…)

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� Répartition temporelle du temps d’analyse :

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)

5%

28%10%

25%

32%

Préanal., HORS LABO

Envoi

Pré-anal., LABO

ANALYSE

Post-Analyse

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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

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 6 8 10 12 13 14 16 18Années

PAL (UI/l)

Homme

Femme

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.

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� Les médicaments :

Diurétiques – électrolytes

Phénytoïne - � activité GGT

Fer (TARDYFERON, …) surdosage de fer

Calcium (CALCIBRONAT, CALCIUM SANDOZ) sur dosage du calcium

� Rythme circadien :

� L'hémolyse :

Paramètre Maximum

(heure du jour)

Minimum

(heure du jour)

Amplitude

(% 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

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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.

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*** 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)

+ gel séparateur

Chimie clinique, sérologie

Hormonologie, biochimie spécialisée

ROUGE

JAUNE

Héparinates Li (14,3

U/ml)

Chimie plasmatique (Ionogramme,

Bilan lipidique….)

VERT

CLAIR

EDTA (di-K ou tri-K)

1,5 mg/ml

Hématologie, Hémoglobine glyquée VIOLET

(LILAS )

Citrate de sodium

(0,105 mol/l)

Coagulation (1/10)

VS (1/5)

BLEU

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

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� 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.

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• Un échantillon dont les résultats analytiques arrivent trop tard est un échantillon perdu. 2- Importance des renseignements cliniques :

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

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

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*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

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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)

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* 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

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* Erreurs liés au spécimen :

Mauvais patient Résultats inattendus

Prise de sang dans le bras

à perfusion IV

Dilution / composants de perfusion

Mauvais moment Mauvais résultats, incomparable à IR

Stase Prolongée Augmentation albumine

Mauvais anticoagulant Mauvais résultat, Détérioration

Longue conservation augmentation du potassium

Mauvaise conditions

de transport

Gaz du sang, lactates Et ammoniaque

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

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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.

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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)

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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

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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

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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

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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

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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.

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.

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

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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 immunoglobuline s :

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

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3-Électrophorèse Immunofixation LCR N & MS

4-Dosage des lactates :

Réaction de dosage :

Lactate déshydrogénase (pH 8,8-9.8)

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

Lactate + NAD ���� pyruvate + NADH, H+

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2- Ensemencement :

Respecter les conditions rigoureuses d'asepsie (travail à proximité de la

flamme)

Utiliser des géloses préchauffées à 37°C et enseme ncer :

1 gélose au sang

1 gélose chocolat-polyvitex

Mettre les 2 géloses à incuber à 37°C sous CO2 jus qu'au lendemain matin

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

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VI- Interprétation des résultats :

1-Cytochimie du LCR : Résultats

Tjrs communiqués les 1ers résultats sans délai

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

LCR normal Méningite

lymphocytaire

Méningite

purulente

Aspect Limpide Eau de

roche

Clair ou

légèrement trouble

Trouble ou

purulent

Cytologie

éléments/mm3

1 à 3 1000 à 2000 100 à 300

Formule Inutile Prédominance de

Lymphocytes

Prédominance de

Poly-neutrophiles

Glucose

mmol/l

3 à 4 Normal (virus) 0 à 1 Abaissé

(bactéries)

Protides

g/l

0.2 à 0.5 1 à 2 1 à 5

Chlorures

mmol/l

110 à 130 Normal sauf tuberculose

(< 110)

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)

30

���� Conclusion :

Liquide céphalo-rachidien Caractéristiques

LCR normal Méningite lymphocytaire Méningite purulente

Aspect Limpide Eau de roche

Clair ou légèrement trouble

Trouble ou purulent

Cytologie éléments/mm3

1 à 3 1000 à 2000 100 à 300

Formule Inutile Prédominance de Lymphocytes

Prédominance de Poly-neutrophiles

Glucose mmol/l 3 à 4 Normal (virus) 0 à 1 Abaissé (bactéries)

Protides g/l 0.2 à 0.5 1 à 2 1 à 5

Chlorures mmol/l 110 à 130 Normal sauf tuberculose (<110)

VII- Conduite à tenir en fonction du nombre de leuc ocytes :

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)

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 p ossible

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

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.

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 urina ires

34

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

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

35

3- Interprétation des résultats (Importance du Rapp ort 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

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 ββββ 2 microglobuline (MM = 11 800),

La RBP ("Retinol Binding Protein", MM = 21 000),

Le lysozyme (MM = 14 000),

L’αααα 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

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 :

ββββ 2 microglobuline, le lysozyme

RBP, l'alpha 1 micro globuline

Étiologie :

Maladie de Wilson, intoxication au cadmium

Pathologies rénales interstitiel ou obstructif

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

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

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)

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

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

Membrane

Cellulaire

Compartiment Intracellulaire

Compartiment extracellulaire

Eau corporelle totale

Liquide interstitiel

Plasma

Lymphe Liquide Transcellulaire

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-

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

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

Intracellulaire Extracellulaire

Concen-tration ionique (mEq/

L)

45

2- Osmose, Pression osmotique, Osmolalité, Osmolari té ?

5 mosmole = 95 mmHg

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

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 pour empêcher le solvant de franchir cette membrane en Osmole.

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

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

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

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)

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

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

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

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

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)

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

56

Exploration Biochimique de l’équilibre acide-base

Plan

I. Définitions, Équation de Henderson-Hasselbalch

II. Régulation physiologique de l’équilibre acide-b ase

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

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 = αααα . PCO2 avec αααα ≈ 0,03

�Équation de Henderson-Hasselbalch :

H+ + HCO3- � H2CO3 � CO2 + H2O

pH = pKa + log [HCO3-]/[pCO2] xαααα

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] + αααα x pCO2

La relation devient :

pH = 6,1 + log ([CO2 total] - 0,03 pCO2) /0,03 x pCO2

58

II- Régulation physiologique de l’équilibre acide-b ase :

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

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

60

**Régulation respiratoire

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+

Chémorécepteurs centraux (bulbe : via LCR) Mise en jeu : 30 s

Centre intégrateur

Chémorécepteurs périphériques (carotidiens, aortiques) PO2, PCO2, pH Mise en jeu : 5 s

cortex (émotions, anticipations …) mécanique thoracique nociception

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

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 pCO2

(électrode de Severinghaus).: électrode à pH séparé

de l'échantillon par une membrane en téflon perméable au CO2

�La PaO2

(électrode de Clarck) polarographie

���� 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%

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

7,4

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

24

HCO3- mmol/L

pH

N

63

iagramme complet

Schéma Général du diagramme de Davenport

����Classification

Métabolique : dû à un trouble provenant d'une variation de[HCO3

-] : acidose, alcalose

Respiratoire : dû à un trouble provenant d'une variation de la pCO2: acidose, alcalose

Droites d'équilibration, différentes selon les patients

Isobares, indépendantes du patient

HCO3- mmol/L

PCO2- en kPa

PH

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 :

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.

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 CO2 total et HCO3 sont modérément diminués.

• La pCO2 est modérément augmentée.

• Le PH : effondré, souvent inférieur à 7,20.

• La pO2 est toujours abaissée et la SaO2 abaissée.

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

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

3

- et

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

68

6- Alcaloses mixtes

����Signes biologiques

- le pH : est élevé, supérieur à 7,50 et même 7,60

- CO2 total et HCO

3

-, sont augmentés, mais moins que dans l'alcalose métabolique

- pCO2 : est augmentée, mais moins que dans l'alcalose métabolique.

����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

69

Désordres acide-base et Mécanismes de compensation

Causes et conséquences des troubles acido-basiques:

causes conséquences

Insuffisance rénale

Intoxications acides

Acidocétose diabétique

Jeûne, effort, anoxie

Diarrhée (fuites de bases)

Acidose métabolique

Hypoventilation par paralysie

Respiratoire, pneumopathie,

dépression

respiratoie(barbituriques)

Acidose respiratoire

Vomissements

Perfusion ou intoxications par les

bicarbonates

Alcalose métabolique

Hyperventillation, hypoxémie,

atteinte du SNC volontaire,

émotionnelle…

Alcalose respiratoire

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)

Pain : 20, Viandes : 10, Œuf : 55, Poisson : 30

Tenir compte des eaux de boissons et eaux minérales

Laitages Lait : 125 Yaourt : 125 Fromage blanc : 130 Camembert : 180 Gruyère : 1000

Légumes P. de terre : 15 Poireaux : 40 Haricots verts : 40 Carottes : 50 Salade : 30

Fruits Agrumes : 40 Fraises : 40 Pommes : 7 Poires : 7

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

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

73

���� La PTH vise à augmenter le Ca ionisé dans les liqu ides 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 pho sphore 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

↑Perte urinaire

↓ Production 1,25(OH)2D

II- Principales explorations biologiques

1-Calcium (sang & urine)

�Méthodes de dosage :

Spectrométrie d’Absorption Atomique

Techniques colorimétriques

Ortho cresolphtaléine complexan

Bleu de méthyle thymol

Répression PTH

Hypercalcémie

Hypocalcémie

Stimulation PTH

CALCÉMIE NORMALE

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

74

Arsénazo III

L’électrode sélective

�Valeurs usuelles

�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

Ou

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

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

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

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

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

4- PTH, Vit D, hydroxyproline

�Techniques de dosage

Parathormone

On dose la PTH entière « intacte »

Dosage immunométrique avec marqueurs

Métabolites de la vit D

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 6 8 10 12 13 14 16 18Années

PAL (UI/l)

76

On dose surtout la 25 OH vit D, qui reflète les stocks

Dosage immunochimique par compétition

Taux abaissés : carence d’apport, nourrisson, ostéomalacie

III- Pathologies du métabolisme phosphocalcique

1- Hypercalcémie

�Signes cliniques :

Générale : Anorexie, nausée, vomissement, Constipation.

Cardiovasculaire : Hypertension, raccourcissement de l’intervalle QT, et

augmentation de la sensibilité aux digitaliques.

Rénal : Polyurie, polydipsie.

SNC : apathie, somnolence � coma

�Contextes d’hypercalcémie

Les tumeurs malignes et l’hyperparathyroïdie primit ive représentent 80% de

tous les cas :

�Pathologies tumorales

Métastases osseuses, avec ostéolyse et hypercalcémie

Pour :

Le myélome multiple

Le cancer du sein

Cancer de la prostate à un stade avancé

Les métastases osseuses sont pratiquement constantes

�Hyperparathyroïdies

Primaire : tissu sécrétant autonome (adénome)

La nocturie est le symptôme le plus commun

V : Vitamines (hyper D, A) I : Immobilisation T : Thyréotoxicose A : Maladie d’Addison M : Syndrome buveurs lait I : Inflammations N : Atteintes Néoplasiques S : Sarcoïdose (granulomatoses)

T : Thiazides, Lithium R : Rabdomyolyses A : AIDS P : Hyperparathyroïdie Maladie de Paget Nutrition parentérale Phéochromocytome

77

Secondaire : réponse à l’hypocalcémie (hyperplasie)

♦Hyperparathyroïdie primaire

Prévalence :

1/1000 dans la population générale

1/200 dans une population de femmes âgées

Origine :

Adénome parathyroïdien dans 83% des cas

Hyperplasie dans 12% des cas

Cancer parathyroïdien (Exceptionnellement

**Signes cliniques

Lithiases rénales (Néphrolithiase)

Syndrome osseux : Douleurs, Déformations, Fractures des os longs, Signes

radiologiques

Signes digestifs : Anorexie, Nausées, Vomissements

Psychiques :Confusion mentale, Dépression

Asthénie générale et musculaire

Bradycardie sinusale, Augmentation du degré du bloc cardiaque, Arythmie

cardiaque

Calcification vasculaire accélérée

**Anomalies biochimiques

♦Hyperparathyroïdies II :

réponse normale à l'hypocalcémie

�réponse normale à l'hypocalcémie

Circonstances

Insuffisance rénale chronique (ostéodystrophie rénale)

Carence calcique et/ou en vitamine D (apport, absorption)

Rachitisme

SERUM ↑ Calcium ↓ Phosphore ↑ PAL ↑ Chlorure ↓ Bicarbonates ↑ PTH 1-84 ↑ 1,25 (OH)2D3

URINE ↓ Calcium ↑ Phosphore ↑ l’AMPc néphrogénique ↑ hydroxyproline

78

**Cliniquement :

o Troubles de la concentration, Somnolence, céphalées

o fatigue musculaire (muscles proximaux) néphrocalcinose,

o lithiases rénales soif,

o Les calcifications des tissus mous

**Biologiquement :

o hypercalcémie

o -hypercalciurie

o hypophosphorémie

o augmentation de la PTH

o augmentation de l'ostéocalcine

2- Hypocalcémie

�Généralités

Définition :

Concentration de calcium total,<2,1 mmol/l

ou

concentration du calcium ionisé <1,12 mmol/l

Symptômes

sensations neurologiques

excitabilité neuromusculaire anormales

Chronique

� cataracte, peau sèche, cheveux frustes et ongles cassants

�Étiologies

Hypoparathyroïdies

Perturbations vitaminiques D

♦♦♦♦Les hypoparathyroïdies

** Hypoparathyroïdie primaire

Peut être familiale : Syndrome de Di Georges avec agénésie totale des

parathyroïdes

Sporadique : Destruction ischémique de la glande

** Hypoparathyroïdies secondaires

Le plus souvent à une intervention chirurgicale :

79

Thyroïdectomie élargie pour cancer

Ablation d'un adénome parathyroïdien

Parathyroïdectomie pour hyperparathyroïdie

�Signes Cliniques

Syndrome d'hyperexcitabilité neuromusculaire

Troubles trophiques au niveau :

de la peau (sécheresse, mycoses...)

des phanères (ongles cassants, chute des cheveux...)

Troubles oculaires (cataracte)

Troubles neuropsychiques (retard de développement psychique chez l’enfant)

�Biologie

Hypocalcémie

Signe d’appel

Ca2+ < 2 mmol/L

Hyperphosphorémie

Hypocalciurie

Tm phosphate augmenté

PTH soit :

Diminuée � hypoparathyroïdie

Normale� pseudo-hypoparathyroïdie

♦Pseudohypoparathyroïdie

Maladie héréditaire rare :

Pas de réponse des organes cibles à PTH normalement secrétée

Biologiquement on retrouve :

Hypocalcémie

PO43- normal/augmentés

PTH augmentée

1-25 OH D3 diminuée

Signes clinique = ceux de l’hypocalcémie

�Diagnostic différentiel

Hypoparathyroïdie

Concentration de PTH basse

80

L’administration de PTH provoque une forte augmentation de la

phosphaturie

Pseudohypoparathyroïdie

PTH sérique haute

La phosphaturie n’est pas modifiée par l’administration de PTH

♦Troubles du métabolisme de la vitamine D

Métabolisme de la vitamine D

�Troubles hépatique � 25-hydroxylase

Insuffisances hépatiques chroniques sévères

Traitements anticonvulsivants multiples :

L'induction enzymatique

� 24’ 25 di OH vitamine D

Métabolite inactive

�Troubles rénaux �1-αααα-hydroxylase

Insuffisance rénale chronique

Déficit en 1 α -25-OH-D3 hydroxylase

maladie à transmission autosomique récessive)

�Ostéomalacie (adultes)

Défaut de minéralisation de la trame protéique osseuse

Pas de diminution de la masse osseuse

Causé par une perturbation du métabolisme de la vitamine D :

Carence d'apport

81

Malabsorption

Trouble du métabolisme et/ou de la sensibilité des organes cibles

Le rachitisme de l'enfant s'y rattache

���� en général, les étiologies sont :

(1) Les carences d'apport en vitamine D :

-Carence nutritionnelle (pays sous-développés, famine)

-Carence solaire, (nourrisson) Les carences d'absorption en vitamine : Maladie coeliaque

-Résections intestinales étendues, gastrectomies, Affections biliaires (malabsorption des lipides et vitamines liposolubles)

(2) Résistance des organes cibles au 1,25-(OH), D :

- Rachitisme pseudocarentiel de type II Maladie rare à transmission autosomique récessive,

-Rachitisme héréditaire hypophosphatémique familial Transmise selon le mode dominant lié au sexe Mis en évidence au moment de la marche Un cas environ pour 25 000 naissances

(3) Perturbations du métabolisme hépatique :

-La 25-hydroxylation : Insuffisances hépatiques chroniques sévères,

-Traitements anticonvulsivants multiples : L'induction enzymatique �Transformation de la vitamine D en 24’ 25 di OH, Métabolite plus polaire biologiquement inactif

(4) Perturbations du métabolisme rénal :

- La 1 α- hydroxylation : Insuffisance rénale chronique, hyperphosphorémie, "ostéodystrophie rénale" �hyperparathyroïdie secondaire

(5) Déficit en 1 α -25-OH-D, hydroxylase

-(maladie à transmission autosomique récessive) ����Récapitulatifs

Arbre s décisionnels

Hypo

Hypercalcémie

Ca ↑↑↑↑

PTH1-84 ↓↓↓↓ PTH1-84↑↑↑↑

CaU Nou↓↓↓↓

CaU ↑↑↑↑

CaU↑↑↑↑↑↑↑↑

CaU ↑↑↑↑ CaU ↓↓↓↓

Hyperthyroïdie Phéochromocytome Insuffisance surrénale

Granulomatose

Cancer avec métastase osseuse

Hyper- Parathyroïdie Primaire

Hypercalcémie Familiale Bénigne

82

hypo calcémie

PTH : Variations physiopathologiques

Ca ↓

PO4 ↑

PO4 ↓

Créatinine N

Créatinine ↑

PTH1-84 ↑ Vit D ↓↓

PTH1-84↓ PTH1-84 N

Hypoparathyroïdie

Pseudohypoparathyroïdie

Insuffisance Rénale

Carence Vit D Ostéomalacie Rachitisme

83

Diagnostic diff érentiel

Relations entre PTH et vitamine D

25 (OH) D3 (+)

24, 25 (OH)2 D3

1, 25 (OH)2 D3

REIN

(+) activité

(+) différentiation

(+) activité

(+)

(-)

PTH

(-)

os OSTEOCLASTES

Destruction MATRICE

OSTEOBLASTES

Synthèse MATRICE

Différentiation (-)

↑[Ca++]

84

Exploration Biochimique du Métabolisme du Fer

PLAN

I. Répartition du fer

1. Le fer fonctionnel

2. Le Fer de Stockage

3. Le fer en transit

II. Métabolisme du fer

III. Régulation du métabolisme du fer

IV. Exploration Biologique du métabolisme du fer:

1. Dosage du Fer = approvisionnement

2. Dosage la transferrine = approvisionnement

3. Dosage la Ferritine = état des réserves

V. Pathologie du métabolisme du fer:

�Carence martiale

�Introduction

Le fer est difficilement échangeable avec le milieu extérieur

L’organisme éprouve des difficultés pour se procurer du fer

Les réserves en fer sont recyclées dans un système presque fermé

Si par accident il y a déperdition où surcharge en fer l’organisme est démuni

I- Répartition du fer

� Généralités

Le fer est réparti en trois catégories :

Fer métaboliquement actif ou fonctionnel

Fer mis en réserve

Fer en transit dans le sérum

Fer total de l’organisme ≈ 4 g

Fer fonctionnel ≈ 3 g

85

� Distribution du fer dans l’organisme

(Homme, Adulte)

Composé Total en mg Total en %

FER FONCTIONNEL 75%

Hémoglobine 2600 65

Myoglobine 400 9,6

Cytochromes & Enzymes 10 0,4

FER DE RESERVE (25%)

Ferritine 700 17

Hémosidérine 300 8

FER EN TRANSIT (0,1%)

Transferrine 3,5 0,1

1- Le fer fonctionnel

Le fer est impliqué dans :

Oxydoréduction cellulaire

Liaison de l'oxygène

Majorité dans les groupements héminiques

Hémoglobine

Myoglobine

Autre partie dans les enzymes héminiques

Cytochromes

Peroxydases, Catalases

Flavoprotéines

2- Le Fer de Stockage

Fer mis en réserve dans les tissus sous forme de ferritine et d'hémosidérine

La ferritine représente la forme soluble de réserve du fer (≠ à l’hémosidérine)

Une molécule de ferritine peut fixer jusqu‘à 4500 atomes de fer

La ferritine renferme au maximum 500 atomes de fer

Sous-utilisation de la ferritine prémunit contre les intoxications accidentelles

Fer, incorporé dans la ferritine à l'état ferreux est stocké sous forme ferrique

Oxydation lors du passage dans les canaux de la coque protéique

Par un processus inverse, le fer est libéré de la protéine à l'état ferreux

86

La synthèse de l'apoferritine est régulée la quantité de fer dans les cellules

Dégradation de la ferritine enclenchée dés que la protéine perd son contenu

en fer

Ferritine localisée principalement dans les cellules du système

reticulo-histiocytaire

Particulièrement abondante dans le foie et la rate (un peu dans la moelle

osseuse)

retrouvée aussi dans cœur, rein, pancréas, placenta, testicules, muscles

squelettiques

� Ferritine plasmatique

Il existe 2 types de ferritine plasmatique :

Ferritine glycosylé pauvre en fer (70 % à 80 % de la ferritine

plasmatique)

Ferritine non glycosylée et riche en fer

3- fer en transit

� Transferrine

Dans le circulation, Fe3+ est uni à la transferrine

Transferrine :

Bêta-1 globuline, synthétisée dans le foie

Une seule chaîne polypeptidique , PM = 76 à 90 KD

1 molécule peut fixer deux atomes de fer Fe3+

Physiologiquement, Fe3+ occupe 30 % à 40 % des sites de liaison disponibles

Synthèse inversement proportionnelle au contenu hépatocytaire en ferritine

III- Métabolisme du fer :

� Besoins en fer :

5 à 10% du fer inorganique et 20 % du fer héminique est absorbé Un régime équilibré apporte

quotidiennement entre 10 et 25 mg dont 90 % de nature inorganique et 10 % sous forme

héminique.

La quantité de fer absorbé quotidiennement est de 1 a 2 mg, quantité est suffisante à satisfaire

les besoins de l'homme adulte ou de la femme ménopausée .

Le taux de ferritine plasmatique reflète les réserves

87

Cette quantité est insuffisante pour l’adolescent, la femme pré-ménopausée et surtout la femme enceinte au dernier trimestre de sa grossesse . Besoins quotidiens en fer :

Homme : 0,5 à 1,5 mg

Femme ménopausée : 0,5 à 1,5 mg

Femme non ménopausée : 0,7 à 2,0 mg

Femme enceinte : 2,0 à 4,8 mg

Adolescent : 1,2 à 2,5 mg

�Absorption du fer

Les entrées compensent normalement les pertes (balance positive ou nulle)

Fer alimentaire absorbé principalement au niveau du duodénum

Il existe deux mécanismes distincts d'absorption du fer :

1er pour le fer inorganique

2ème pour le fer héminique

����Absorption du fer inorganique

Souffre de deux handicaps majeurs :

Sels de fer relativement insolubles à pH > 7

Intestin absorbe plus facilement Fe++ (ferreux) que Fe+++ (ferrique)

Efficacité dépend du régime alimentaire

����Absorption du fer héminique

Plus efficace � échappe à la précipitation dans la tube digestif

Emprunte la voie d'absorption de l’hème

Après dégradation de l’hème en biliverdine par l’hème oxygénase

Fe est libéré à l'intérieur de la muqueuse intestinale

� Absorption indépendante de la composition du régime alimentaire

88

�Absorption du fer

����Excrétion du fer

L’organisme ne perd que 1 mg de fer / Jour

Perte due essentiellement à la desquamation des cellules cutanées et gastro-

intestinales

Fer lié à la transferrine, ne peut franchir la barrière glomérulaire � pertes

urinaires faible

Menstruations (femme) responsable d'une perte additionnelle en fer de 0,5 à

1,0 mg/jour

����Fer et grossesse

Pertes les plus abondantes de fer se produisent durant la grossesse

Fœtus, Placenta et Accouchement soustraient environ 500 mg de fer

Aménorrhée pendant la grossesse épargne 150 mg de fer

La perte nette de fer causée par la grossesse est donc de 350 mg, (soit 1,5

mg/jour)

Perte par desquamation

épithéliale

Foie

Moelle osseuse

Transferrine Sérique

Sang portal

Ferritine des muqueuse

Intégrine Mobilferrine

Mucine

Fer non héminique

Fer des

aliments

Fer héminique

89

�Cinétique du fer

III- Régulation du métabolisme du fer

����Particularités

Élimination rénale du fer négligeable

� Le contrôle ne peut se faire par les reins (particularité)

Absorption intestinale du fer stimulée par:

Hypoxie

Augmentation de l'activité érythropoïètique et

Épuisement des réserves

����Régulation de l’absorption

En cas de besoin, l’absorption peut devenir 2 à 10 fois plus importante

Dans la muqueuse intestinale, le fer absorbé est d'abord oxydé

Libérée en partie dans la circulation, il s'unit à la transferrine

Le reste demeure dans muqueuse intestinale ou il est mis en réserve sous

forme de ferritine

FFeerr eenn TTrraannssii tt (Transferrine)

FFeerr ddee SSttoocckkaaggee (Ferritine)

FFeerr FFoonnccttiioonnnneell

24 mg /jour

5 mg / jour

1 – 2 mg / jour

1 – 2 mg / jour

Pertes

Intestin

Hémoglobine

Myoglobine Enzymes

Régulation du métabolisme du fer se fait uniquement au niveau de l'absorption intestinale

90

����Cycle du fer

Métabolisme du fer procède à l'intérieur d'un cycle pratiquement clos

Ce cycle est dominé par :

Transfert du fer par transferrine du système réticulo-histiocytaire vers la

moelle osseuse

Dégradation de l'hémoglobine qui apporte 95% du fer nécessaire à

érythropoïèse (25 mg/j)

Le reste provient de l'intestin ou des réserves

La membrane des érythroblastes contient récepteurs pour la transferrine

La transferrine réussit a transporter 25 à 40 mg de fer / 24 heures

� environ 10 rotation / molécule de transferrine / jour

IV- Exploration Biologique du métabolisme du fer:

1- Dosage du Fer = approvisionnement

���� Méthodes de dosage

Principe :

Liaison de coordinence entre Fe2+et substances avec squelette

éthylène diamine

� Produits colorés avec un coefficient d'absorption élevé

Molécules utilisées :

Bathophénanthroline

TPTZ (tripyridyl triazine)

Ferrozine [3-(2-pyridyl)5,6 bis (acide 4-phénylsulfonique)]

Ferene [3-(2-pyridyl)5,6 bis (acide 5-furylsulfonique)-1,2,4-triazine]

91

���� Schéma de la réaction

La détermination du fer sérique pourrait donc être schématisée par la formule

suivante :

tampon acide

Transferrine (Fe3+)�transferrine + Fe2+

Réducteur

Fe2+ + chromogène �produit coloré

���� Variation physiologiques

A la naissance � 36 mmol/l (2 mg/L)

Durant les premières semaines � 9 mmol/l (0,50 mg/L)

Taux de l’adulte atteints vers la troisième semaine �23 mmol/l (1,30 mg/L)

Diminue après l’age de 30 ans, vers 60 ans � 13,4 mmol/l (0,75 mg/L)

20 % plus élevé chez les hommes que chez la femme avant la ménopause

���� Interprétation des résultats

���� Intervalle de référence large:

14 à 32 mmol/l (0,8-1,8 mg/L) chez l’hommes

11 à29 mmol/l (0,60-1,6 mg/L) chez la femme

2- Dosage la transferrine = approvisionnement

� Méthodes directes

Font appel surtout à

L’immuno-néphélométrie

L’immuno-turbidimétrie

L'intervalle des valeurs de référence se situe entre 1,70 et 3,70 mg/L

� Capacité Totale de Fixation (directe)

PM moyenne de la transferrine est 80 KD

Chaque molécule fixe 2 atomes de fer

[Fer] sérique = mauvais indicateur des réserves de fer dans l'organisme

92

On calcule la quantité maximale de fer qui peut être véhiculé par la

transferrine

� % de saturation de la transferrine

S'obtient à partir du fer sérique et de la CFT

Tient compte de la concentration du fer et de celle de la transferrine

Normalement, la transferrine n'utilise qu'entre 20 % et 45 % de sa capacité de

liaison

3- Dosage la Ferritine = état des réserves

Généralités

Dosage par technique immunochimique

Image des réserves en fer :

Abaissée voir effondrée si déplétion ferrique

Augmentée dans les états de surcharge

1 µg de ferritine sérique � 10 mg de fer en réserve

� la ferritine plasmatique augmentée dans les états inflammatoires

� Ferritinémie selon age et sexe

CFT (mg/l) = (2x55.85x1000/87 000) x TRF (g/L) = 1.2839 x transférrine (g/L)

% saturation transferrine = fer s érique X 100 / CFT

93

V- Pathologie du métabolisme du fer:

� pathologies liées au métabolisme du fer

Sont de trois ordres :

Carence en fer

Surcharge en fer (hémochromatose)

mauvaise distribution du fer dans l'organisme

Le fer est un élément essentiel à la synthèse de l'hémoglobine

Si Déficit (carence) du Fer � anémie

L’anémie ne s'installe qu'après épuisement des réserves

���� Carence martiale

� Évolution de la carence en fer

Progression lente et insidieuse

Comporte trois phases successives

Phase initiale de carence martiale

Les réserves de fer sont entamées

Les besoins de l'organisme sont encore satisfaits

Le seul indice = baisse de la Ferritinémie

94

� Phase de carence plus prononcée

Épuisées des réserves en fer :

Ferritinémie et fer sérique sont abaissées

La transferrine est élevée

Ces deux facteurs concourent à abaisser le pourcentage de saturation

de la transferrine < 16%

Signes de l'anémie ferriprive

Baisse dans le taux de l'hémoglobine

La morphologie des cellules et les indices érythrocytaires sont encore

normaux

� Phase avancée de carence martiale

Réserves en fer épuisées depuis longtemps

Ferritinémie et fer sérique effondrées

Anémie hypochrome microcytaire

� Autres effets de la carence martiale

Affecte aussi la synthèse des autres protéines contenant du fer :

Baisse de la myoglobine

Diminution de l'activité du système mitochondrial

� grande faiblesse musculaire, surtout à l’effort

Plus grande susceptibilité à l’intoxication par le plomb, le cadmium …

Car même voie d'absorption que le Fer

� Indices du métabolisme de fer dans l’hyposidérémie

Fer sérique CTF %

Saturation

Ferritine

Valeur de référence 1,15 ± 0,50

mg/L

3,30 mg/L 35 ± 15 100 ± 60

mg/L

CARENCE MARTIALE

Phase latente 1,15 3,60 30 10 - 20

Phase plus nette < 0,60 3,90 < 16 10

Phase avancée < 0, 40 4,10 < 10 < 10

95

� Causes de l’anémie ferriprive

Alimentation pauvre en fer

Absorption intestinale déficiente

Pertes de sang

Menstruations

Saignements occultes

** Conclusion

Plus de 200 millions de femmes atteintes dans les pays sous-développés

Les plus exposes à l'anémie ferriprive :

Femmes avant ménopause

Nouveaux-nés

Adolescent

La carence en fer = cause la plus fréquente d'anémie

96

Anomalies qualitatives et quantitatives des

protéines plasmatiques

PLAN

I. Introduction

II. Rappels sur la structure des protéines

III. Rôles des protéines plasmatiques

IV. Techniques de dosage des protéines totales

V. Variations physiologiques de la protéinémie

VI. Variations pathologiques

1. Les hyperprotéinémies

2. Les hypergammaglobulinémies

3. Les hypoprotéinémies

VII. Étude fractionnée des protéines

1. Les dosages immunochimiques

2. L’électrophorèse

VIII. Étude de quelques protéines spécifiques

1. L'albumine

2. Les protéines de l’inflammation

I- Introduction

� Plusieurs centaines de classes de protéines

Seulement une centaine obtenues à l'état purifié

Ont des structures et des fonctions très différentes

Une protéinémie basse ou élevée ne permet pas de définir un type de

pathologie

Mais le dosage des protéines :

Souvent le point de départ d'investigations plus complètes

Peu nécessiter le dosage des protéines "spécifiques" d'une affection

97

II- Rappels sur la structure des protéines

Squelette façonnées par la polymérisation des 20 acides L-a aminés

Unis entre eux par des liaisons peptidiques

L’ordre des AA détermine à la fois la structure et la fonction d’une protéine

Ordre = traduction du message inscrit dans la séquence nucléotidique du DNA

����Structure des protéines

Protéines = polymères d’amino-acides

Les AA ont tous la même structure fondamentale

Ils différent seulement par leur radical group R

Protéines = Squelette façonnées par la polymérisation des 20 acides L-a

aminés

Unis entre eux par des liaisons peptidiques

L’ordre des AA détermine à la fois la structure et la fonction d’une protéine

Ordre = traduction du message inscrit dans la séquence nucléotidique du DNA

Protéines = Squelette façonnées par la polymérisation des 20 acides L-a

aminés

Unis entre eux par des liaisons peptidiques

L’ordre des AA détermine à la fois la structure et la fonction d’une protéine

Ordre = traduction du message inscrit dans la séquence nucléotidique du DNA

Par convention :

1er AA � fonction a-NH2 non engagée dans liaison peptidique

(extrémité NH2-terminale)

Le dernier AA � fonction acide carboxylique non engagée (extrémité

COOH-terminale)

+H3N CH

C

CH3

O−

O

+H3N CH

C

CH2

O−

O

OH

+H3N CH

C

CH2

O−

O

SH

alanine

cysteine tyrosine

98

Protéines s’organisent en structure secondaire, tertiaire et quaternaire

III- Rôles des protéines plasmatiques

�Les protéines ont 6 grandes fonctions

1. Maintient de la pression osmotique

2. Transport : Haptoglobine, céruléoplasmine

3. Coagulation : Fibrinogène

4. Activation du complément : Protéine C réactive

5. Inactivation de médicaments : Orosomucoïde

6. Inhibiteur de protéases : A 1-antitrypsine, a 1antichymotrypsine, a 2-

macroglobuline

�Maintien de la pression oncotique

Assuré principalement par l'albumine et secondairement par les globulines

Si point isoélectrique d’une molécule ≠ du pH sanguin (pH 7,4)

� ionisation partielle

Hydratation très forte

exercer dans le plasma une pression osmotique capable de retenir l'eau dans

l'espace vasculaire

�Rôle de Transport

Fonction assumée par de nombreuses protéines

L'albumine, transporteur peu spécifique lie

molécules endogènes : bilirubine, acides gras, calcium, hormones

nombreux médicaments

Globulines plus spécialisées vis-à-vis de leurs ligands

Fer trivalent � transferrine

Cuivre � céruléoplasmine

dimère alpha-bêta de l‘Hb � haptoglobine

Lipides� lipoprotéines

�Coagulation

Produite après une cascade de réactions

Assurée par le fibrinogène, la prothrombine...

L'antithrombine III est une antiprotéase s'opposant à la coagulation.

�Immunité

Due aux immunoglobulines (anticorps)

99

Le complément :

Plusieurs fractions protéique

Complète l’action des immunoglobulines

Assure la lyse de la cellule agressive

�Enzymes

Toutes les enzymes sont des protéines

Enzymes = catalyseurs de réactions biochimiques :

Agissent à des concentrations infinitésimales

Diminuent l’énergie d’activation

Augmentent la vitesse des réactions biochimiques

Ne modifient pas le résultat à l’équilibre

Leur structure se trouve inchangée à la fin de la réaction

IV-Techniques de dosage des protéines totales

�Généralités

Réaction de biuret

Cu2+ réagit avec les liaisons peptidiques à pH>7

� Formation de complexes de coloration rouge, avec l d'absorption

maximum à 540 nm

Intensité de la coloration dépend du nombre de liaisons

Réaction caractéristique de la liaison peptidique � toutes les protéines

réagissent

Méthode physique

Dosage des protéines par la mesure de l'indice de réfraction du sérum

V-Variations physiologiques de la protéinémie

�Age et sexe

Augmentation progressive, maximum à 16-17 ans (filles), 17-19 (garçons)

Légère diminution avec l’age à partir de 20 ans

La diminution s'accélère après l'âge de 60 ans (baisse de l'apport protidique)

Protéinémie de l'homme légèrement supérieur à celles de la femme

Indépendante de la taille et de l’indice pondéral

�Grossesse et nutrition

Grossesse

Le volume sanguin circulant augmente de 27 à 37%

100

� diminution de la protéinémie

Régime nutritionnel

Le régime végétarien n'affecte pas la protéinémie

La protéinémie s’effondre en cas de malnutrition (albuminémie surtout)

�Exercice et Rythmes

Exercice

L’exercice, fait augmenter la protéinémie par Augmentation

[antiprotéases]

Les athlètes ont une protéinémie protéines plus élevé que les autre

individus

Rythme circadien :

Diminution importante la nuit, due à l'hémodilution

Le jour, concentration maximum entre 15 et 18 heures

VI- variations pathologiques :

1- Les hyperprotéinémies

�Généralités

Les hyperprotéinémies sont dues essentiellement à

Des phénomènes d'hémoconcentration ou

Des hypergammaglobulinémies

Peuvent dépasser 120 g/L

Phénomènes d'hémoconcentration

Surtout à des hypergammaglobulinémies (myélomes)

�Les déshydratations extracellulaires

Étiologie extra-rénales

Origine digestive

Origine cutanée

Origine respiratoire

Étiologie rénales :

Insuffisance rénale organique

Insuffisance corticosurrénalienne

Diurèse pathologique

2- Les hypergammaglobulinémies

�Hypergammaglobulinémie polyclonale

Augmentation d'un groupe hétérogène d'immunoglobulines,

101

N'est pas obligatoirement accompagnée d'une augmentation des protéines

totales

Retrouver dans de nombreuses maladies

Infectieuses

Auto-immunes

Inflammatoires

�Hypergammaglobulinémie monoclonale

Gammaglobuline produite par un seul clone de lymphocytes se

A l'électrophorèse des protéines

Bande d'immunoglobuline étroite et intense,

localise entre les alpha 2 et les gammaglobulines,

les alpha-globulines sont en général diminuées

s'accompagnent d'une augmentation des protéines totales dépassant souvent

les 100 g/l

**Conduite à tenir

L’identification de la paraprotéine en cause se fait par immunochimie

Examens biologiques complémentaires :

Recherche de la protéinurie de Bence-Jones),

Recherche d’une insuffisance rénale

Examen radiologique pour chercher les complications osseuses

**Principales Étiologies

Maladie de kahler,

Macroglobulinémie de Waldenstrom

Maladie des chaînes lourde

Maladie dès chaînes légères

3-Les hypoprotéinémies

�Étiologies

Carence d'apport en protéines (Malnutrition, kwashiorkor)

Défaut de synthèse :insuffisance hépatique sévère (hépatite grave, cirrhose

évoluée) :

Albumine

transferrine,

Prothrombine fibrinogène...

Fuite anormale des protéines au niveau cutané (brûlures), tissulaire ou rénal

102

Si fuite rénale (syndrome néphrotique) � protéinurie rénale massive

�Les signes cliniques majeurs

Fonte du tissu musculaire

Œdèmes, voire d'ascite :

diminution de la pression oncotique intravasculaire

�fuite d'eau dans le compartiment interstitiel par

Dans les cas sévères, la protéinémie peut s'abaisser jusqu'à 40 g/l

VII- Étude fractionnée des protéines

1- Les dosages immunochimiques

2- L’électrophorèse

�Principe

Le sérum est déposé dans un milieu soumis à un champ électrique

� Migration des particules vers l’une des 2 pôles

Direction et vitesse de migration dépendent de

La charge électrique

La taille

La forme

À pH > 7 � protéines chargées négativement

� migrent de la cathode vers l’anode

Anticorps traceur (détection)

Anticorps de capture

103

�Système d'Électrophorèse

�Interprétation

L’apparence même du tracé d’électrophorèse peut évoquer certaines

affections

Rapport Albumine / Globulines

Concentration et pourcentage des différentes fractions

Présence de pic monoclonal ou oligoclonal

�Interprétation

�Domaines d’application de l’électrophorèse

Liquides biologiques contenant des protéines:

Sérum, urines,

LCR, larmes, …

Autres molécules biologiques:

Acide nucléique

générateur de tension

Puits pour dépôt d’échantillon

ContacteurSolution

d’électrolytes

générateur de tension

Puits pour dépôt d’échantillon

ContacteurSolution

d’électrolytes

générateur de tension

Puits pour dépôt d’échantillon

ContacteurSolution

d’électrolytes

générateur de tension

Puits pour dépôt d’échantillon

ContacteurSolution

d’électrolytes

104

Lipoprotéines

Sucres …

VIII- Étude de quelques protéines spécifiques

1- l'albumine :

�Généralités

Synthétisée hépatique, Catabolisme : foie et rein, demi-vie ≈ 20 jours, PM ≈ 66

KD

Représente les 2/3 des protéines

� 80 % de la pression oncotique du plasma

Albuminémie faible � formation œdèmes

Hyperalbuminémie sortie d'eau du secteur interstitielle

Fonctions de transport :

Acides aminés

Molécules insolubles dans l’eau (bilirubine, acide gras, hormones,

médicaments...)

�Variations physiologiques

Intervalle de référence de 430 à 800 mmol/l

Variations parallèles à celles des protéines totales :

Augmentation lors des hémoconcentrations

Diminution lors d’hémodilution

Les hyperalbuminémie dues essentiellement à l’hypovolémie

Les hypoalbuminémies :

Mêmes étiologies que les hypoprotéinémies

105

Albumine est plus sensible que les protéines totales

2- Les protéines de l’inflammation

�Rappels

Agression tissulaire (inflammation, infection, néoplasie, opération chirurgicale)

Stimulation du foie � synthèse massive des protéines de l’inflammation

Cette synthèse est maximale entre la 36° et la 48° heure et concerne

Des a-1 globulines : a 1-antitrypsine, orosomucoïde,

Des a 2-globulines : haptoglobine, céruléoplasmine

Certains b-globulines : CRP, fibrinogène

Ces protéines se dirigent très vers le foyer inflammatoire et s’y concentrent

�Propriétés des protéines de l’inflammation

CRP Orosomucoïde Haptoglobine

Masse molaire 130 000 40 000 86 000

pH

isoélectrique 5,5 2,7 4,2

% glucides 0 40 19

Migration

électrophorèse gamma alpha-1 alpha-2

Demi-vie 12 heures 3 jours 3 à 5 jours

Lieu de

synthèse Foie Foie Foie

Propriétés

Activation du

complément des

T4 et de

l’opsonisation

Prolifération des

fibroblastes,

inhibition des

lymphocytes

Complexation de

l'hémoglobine

106

�Augmentation au cours d’un syndrome inflammatoire

Syndrome

inflammatoire

CRP Orosomucoïde

Haptoglobine

aiguë débutant +++ + N ou +

aiguë en phase

d'état

+++ +++ +++

chronique N ou +

+ou++ +++

en phase de

régression

N ou +

+ ++

107

Urée, Créatinine et Exploration biochimique de la

fonction rénale

PLAN

I. Urée

1. Techniques de dosage

2. Variations physiopathologiques

II. Créatinine et Clairance de la créatinine

1. Techniques de dosage

2. Variations physiopathologiques

III. Autres examens

IV. L’insuffisance rénale aiguë

1. Étiologies

2. Syndrome biologique

V. Insuffisance Rénale Chronique

1. Syndrome biologique

2. Signes cliniques

����Généralités

La formule de l'urée est H2N-CO-NH2 et sa masse molaire est de 60

L'urée est le produit final du catabolisme des protéines

I-Urée

1-Techniques de dosage

�Dosage de l’urée par l'uréase

L’uréase est un enzyme très spécifique qui hydrolyse l’urée en NH3 et CO2

L’uréase est inhibée par le fluorure de sodium

Le NH3 ainsi formée est dosée soit Par :

H2N C

O

urée

NH2

108

La réaction de Berthelot

Spectrophotométrie UV par la glutamate déshydrogénase

�La réaction de Berthelot

NH3 réagit avec le phénol et l’hypochlorite de sodium pour donner

l'indophénol bleu

Le nitroprussiate de sodium agit comme catalyseur

2- Intervalle référence, Variations physiopathologi ques

�Intervalle référence, Variations physiopathologiques

L’urée diffuse rapidement à travers les membranes

Sa concentration est à peu près identique dans tous les liquides de

l’organisme

Elle est de 3,0 à 6,5 mmol/l (0,15 à 0,45 g/L) dans le sérum

La concentration de l’urée dans l’urine est de 450 à 700 mmol/24h

�Rappels métaboliques

L'urée est synthétisée dans le foie

Elle est éliminé par le rein :

Filtrée par les glomérules

Partiellement réabsorbée par les tubules

� Le taux d'urée sanguine dépend :

Du métabolisme des protéines

De la filtration glomérulaire

Du débit de liquide dans les tubules

�Rôle des reins

Des reins normaux ont une grande capacité à éliminer l’urée

L’augmentation des apports à peu d’influence sur la concentration

plasmatique de l’urée

Une augmentation marquée suggère plutôt une insuffisance rénale

109

La concentration de l'urée sanguine varie inversement au taux de filtration

glomérulaire

�Évolution de l’urémie par rapport à la filtration glomérulaire

Longue période de latence

Urémie normale jusqu’à destruction de 50% des néphrons

PUIS

Progression terminale très rapide

�La réabsorption de l'urée se fait par transport passif, l’urée suit les

mouvements de l’eau

La réabsorption d'eau dans le néphron peut être considérable dans la :

Déshydratation

Maladie d'Addison

Décompensation cardiaque

� Réabsorption passive de l'urée et son augmentation dans le plasma

�Diminution de l'urée sanguine

Régimes pauvres en protéines

Cirrhose, le foie est incapable de synthétiser l’urée

Acidose � :

Uréogenèse hépatique inhibée

NH3 éliminé dans les urines sous forme de NH4+Cl-

Taux de l'urée et de la créatinine sérique.

Intervalle des valeurs de references.

Filtration glomérulaire ml/sec

110

II- Créatinine et Clairance de la créatinine

�Rappels physiopathologiques

Créatinine formée par déshydratation non enzymatique de la créatine

La créatine est synthétisée par le foie et stockée dans les muscles

squelettique

Distribuée dans l'eau totale de l'organisme et elle est filtrée par les glomérules

rénaux

� Indépendante du volume de la diurèse

Créatinine et créatine alimentaires influencent peu la créatinémie

�Intérêt

La créatininémie est corrélée au débit d'excrétion rénale, résultant de la :

Filtration glomérulaire

Sécrétion tubulaire

Elle reflète aussi l'absorption digestive et le métabolisme de la créatine

Clairance de l'inuline = méthode de référence pour apprécier la filtration

glomérulaire

Mais la clairance de la créatinine est utilisée en pratique car plus facile à

mettre en oeuvre

1- Dosage de la créatinine et calcul de la clairanc e

�Généralités

Technique colorimétrique

Réaction décrite par Jaffé en 1886

Formation d’un complexe rouge orangé entre la créatinine et le picrate

à pH > 7

l d’absorption maximale de ce complexe est 505 nm

Techniques enzymatiques font appel soit à :

La créatininase

La créatinine désaminase

�Clairance de la créatinine (Ccréatinine)

Ccréatinine = U x V x (1,73)/P x S x T

U = créatininurie

P = créatininémie

111

V = volume urinaire

S = Surface corporelle (N= 1,73m2)

T= temps du recueil (généralement 24 heures)

Intervalle de référence :

1,24 à 2,08 ml/s/ 1,73 m2

120 ± 15 ml/min / 1,73 m2

�Formule de Cockcroft et Gault

Cette formule permet une estimation de la clairance à partir de la

créatininémie

Elle tient compte de :

L'âge

La masse musculaire

Clairance estimée (ml/min) = (140-âge) x p (kg) x 1,23

2-Variations physiopathologiques

�Valeurs usuelles (Jaffé) créatininémie

µmol/L mg/L

Nouveau-né >4 j 30 - 90 3,4 - 10

Nourrisson 20 - 50 2,3 - 5,6

Enfant 30 - 70 3,4 - 7,9

Période post-pubertaire F 40 - 85 4,5 - 9,6

Période post-pubertaire H 45 - 100 5,0 - 11,3

Adulte F 50 - 100 5,6 - 11,3

Adulte H 65 - 120 7,3 - 13,6

112

� clairance créatinine : Valeur de référence

surface corporelle standard de 1,73 m2

ml/min/1,73 m2 ml/sec/1,73 m2

Nouveau-né (< 8 jours) 20-50 0,33-0,83

Nouveau-né (> 8 jours) 40-65 0,66-1,08

Nourrisson (< 3 mois) 50-80 0,83-1,33

Nourrisson (3 à 12 mois) 65-110 1,08-1,83

Enfant-adolescent 90-140 1,50-2,33

Adulte F (20-40 ans) 90-130 1,50-2,16

Adulte H (20-40 ans) 100-140 1,66-2,33

�Variations biologiques

La masse musculaire

Apport alimentaire protidique

L’exercice musculaire

Début de grossesse (l'hypervolémie)

�Variations pathologiques

L’insuffisance rénale chronique et l’insuffisance rénale aiguë

Augmentation de le créatininémie et Diminution de la clairance de la créatinine

�Autres examens

**Diurèse

Diurèse normale ne veut pas dire fonction rénale normale

Polyurie (D > 2500 ml/24 h) :

Élimination de substance osmotiquement active

Diminution du nombre de néphrons fonctionnels

Carence en ADH

Oligurie et anurie(D< 600 et D < 100 ml/24 h) :

Insuffisance cardiaque

Insuffisance rénale aiguë

Le rein répond aux variations des apports en eau en modifiant la diurèse

113

**Électrolytes urinaires

Bilan des entrées et des sorties est nul

Rapport Na/K > 1

�Valeurs habituelles des principaux paramètres urinaires

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

�Exploration fonctionnelle spécialisée

Filtration glomérulaire :

Clairance de l'inuline

Flux plasmatique rénal :

Clairance de l’acide para-aminohippurique (PAH)

Processus de réabsorption sécrétion :

Si clairance > filtration glomérulaire � sécrétion tubulaire

Si clairance < filtration glomérulaire � réabsorption tubulaire

III- L’insuffisance rénale aiguë

�Définition

Perte brutale et généralement réversible totale ou partiele des fonctions

rénales

Les causes et les mécanismes de l’IRA sont très variés

MAIS elle provoque toujours un syndrome d'urémie aiguë

1- Étiologies

����IRA prérénale ou fonctionnelle

La plus fréquente

Le rein n'assure plus ses fonctions excrétrices car défaut de perfusion

114

Elle est immédiatement réversible

La fonction tubulaire est en partie respectée

�Causes des IRA fonctionnelles

Hypovolémie par déshydratation extracellulaire

Pertes extrarénales de Na (Natriurèse < 20 mmol/l)

Digestives : vomissements, diarrhées

Cutanées : brûlures étendues

Perte rénale (Natriurèse > 40 mmol/l)

Insuffisance minéralocorticoïde

Diurèse osmotique

États de choc

Hémorragies

Infections (septicémie)

Cardiaques (infarctus, trouble du rythme)

����IRA parenchymateuse ou organique

Maladies rénales :

Néphropathies interstitielles aiguës

Maladies glomérulaires ou vasculaires primitives

Elles sont de réversibilité aléatoire

Agression extrarénales :

La plus fréquente, spontanément réversible :

Choc septique

Traumatisme, acte chirurgical

Agent néphrotoxique � nécrose tubulaire aiguë

����IRA post-rénale ou obstructive

Comprend tous les obstacles sur les voies excrétrices

Évolution favorable si l'obstacle est levé

2- Syndrome biologique

����Sémiologie biologique de l’IRA fonctionnelle

Le diagnostic de l’IRA est essentiellement biologique

� Chute de la filtration glomérulaire

115

Réabsorption tubulaire maximum pour restaurer une volémie efficace

Urines hyperosmolaires

Riches en urée et en potassium

Pauvres en sodium

Témoignant de l'hyperaldostéronisme secondaire à l'hypovolémie

�Sémiologie biologique de l’IRA organique

La composition des urines reflètent

La quasi suppression du débit de filtration

L’altération profonde de toutes les fonctions tubulaires

�La rétention azotée

Créatinine plasmatique :

Elle augmente au cours de l’IRA

Chez un sujet totalement anurique, elle peut augmenter de 200 µmol/L

par 24 h

Urée sanguine :

élévation constante au cours de l’IRA

Acide urique :

Pas un bon marqueur de l’IRC car :

Baisse de la filtration glomérulaire et augmentation de la sécrétion

tubulaire

�Diurèse

En général, l'oligo-anurie est de règle dans les IRA

Si diurèse inférieure à 100 ml/24 h

�obstacle ou lésion du parenchyme

Il existe des formes d'ira à diurèse conservée

�Kaliémie

L’hyperkaliémie est le principal désordre électrolytique de l’IRA

Reflète l’impossibilité du rein à excréter le K+

Si [K+] > 6,5 mmol/l � pronostic vital en jeu

Le potassium provient :

Une destruction cellulaire

Sortie du K+ intracellulaire car acidose

�Désordres acido-basiques

Au cours de l’IRA le Rein est incapable de :

116

Éliminer les ions H+

Régénérer les bicarbonates

� Acidose métabolique

Compensée par les systèmes tampons et par le système respiratoire

Le pH artériel est généralement maintenu entre 7,30 et 7,35 avec des HCO3-

> 15 mmol/l

�Désordres phosphocalciques

Dans l’IRA on observe toujours :

Hyperphosphatémie

Hypocalcémie

Les valeurs du calcium et du phosphore se normalisent à la reprise de la

diurèse

�IRA fonctionnelle versus organique

IRA fonctionnelle � tubules fonctionnels

IRA fonctionnelle IRA organique

Na+ (mmol/l) urnaire < 20 > 60

Rapport Na-U / K-U < 1 > 1

Urée urinaire/sanguine > 10 < 10

Osm-Urine/ Osm-Sang > 2 ----

Urée & Créatinine Disproportionné

Urée augmentée

Augmentation

proportionnelle

Protéine dans les urines Rarement Positive à la

bandelette réactive

IV- Insuffisance Rénale Chronique

�Étiologie

lésions anatomiques progressives et irréversibles des néphrons

Les néphropathies chroniques, acquises ou constitutionnelles, évoluent vers

l'IRC

Les principales pathologies qui se compliquent par une IRC sont :

Néphropathies glomérulaires

Néphropathies interstitielles chroniques

117

Néphropathies vasculaire

Néphropathies constitutionnelles

�Conséquences

� baisse de la filtration glomérulaire (proportionnelle à la réduction

néphronique)

� Altération progressive et définitive des fonctions tubulaires

� Atteinte des fonctions endocrines

Rétention de produits de dégradation normalement éliminés par les reins

� L’augmentation des ces substance dans le sang reflète le degré de l’IRC

1- Syndrome biologique

�Rétention azoté

Créatinine

meilleur marqueur en pratique de l’IRC

Créat > 180 µmol/L � 50 % des néphrons détruits

Clairance de la créatinine, est très pratiqué dans l’IRC

Urée sanguine

Moins bon marqueur que la créatinine

Élévation de l'urémie traduit le plus souvent une IR

Acide urique

Hyperuricémie constante dans l'IRC

�Désordres phospho-calciques

Constants et augmentes avec la gravité et la durée de l’IRC

Biologiquement, au cours de l’IRC

Hypocalcémie

Hyperphosphatémie

PAL et PTH augmentées

Urines : hyperphosphaturie et hypocalciurie

� Atteintes osseuses

hyperparathyroïdie 2aire � Ostéodystrophie rénale

Trouble du métabolisme de la vit D � Ostéomalacie

�Autres désordres biologiques

Troubles de l'élimination hydrosodée

Hyperhydratation + Hyponatrémie

Apparaissent si Clairance créatinine < 20 ml/min

118

Troubles de l’équilibre acido-basique

Incapacité des reins à éliminer les H+ libérés par le métabolisme

� Acidose métabolique (baisse du pH et des HCO3-)

2- Signes cliniques

�Généralités

Souvent discrète et longtemps latente, son diagnostic est essentiellement

biologique

Facile à dépister par des examens biologiques simples

Peut être révélée devant l'apparition de certains symptômes cliniques

Œdèmes

Hypertension artérielle

119

Goutte, métabolisme de l’acide urique PLAN

I. Métabolisme des purines

1. Biosynthèse des purines

2. Catabolisme des purines

3. Caractéristiques physico-chimiques

4. Élimination de l'acide urique

II. Dosage de l’acide urique

1. Technique de dosage

2. Intervalle de référence, variations physiologiqu es

III. Variations pathologiques

1. La goutte

2. Autres anomalies du métabolisme des purines

Purines et pyrimidines

Adenine

Guanine

PURINES

Cytosine

Thymine

PYRIMIDINES

ARN � URACILE

120

I- Métabolisme des purines

1- Biosynthèse des purines

�Formation du 5-Phospho-a-D-ribosyl-1-pyrophosphate (PRPP)

forme activée ribose-5-P utilisé dans la synthèse in De Novo et le recyclage

Métabolite Central dans la synthèse in De Novo et le recyclage

2- Catabolisme des purines

�Généralités

L’acide urique est le produit final du catabolisme des purines chez l’homme

L'adénine est d'abord désaminée en hypoxanthine et la guanine en xanthine

Sous l'action de la xanthine oxydase, l’hypoxanthine est oxydée en xanthine

celle-ci est enfin oxydée en Acide Urique

Le foie � site principal de formation de l‘au

Chez d’autres animaux, l’acide urique est oxydé par l’uricase en allantoïne

�Métabolisme des purines

-O-CH2

O H O H

O

O H

H

H H H

P

P

-O-CH2

O H O H

O

O -

H

H H H

P

P - ATP AMP

ribose phosphate pyrophosphokinase

Ou PRPP synthétase

ribose -5-phosphate

5-phosphoribosyl -1- pyrophosphate (PRPP)

121

3- Caractéristiques physico-chimiques

�Généralités

Acide faible pK = 5,7

Au pH du plasma, l’urate de sodium est la forme prédominante

A 37 °C, le plasma est saturé en urate à une conce ntration de 420 mmol/l

Par sa fixation partielle aux protéines, l’uricémie peut atteindre 450 mmol/l (75

mg/l), sans précipitation

Le rapport acide urique/urate augmente en fonction de l'acidité :

50 % dans une urine à pH 5,7

90 % dans une urine à pH 4,7

L'acide urique est 20 fois moins soluble que l'urate de sodium

Ce fait est d’une importance capitale dans la formation des calculs urinaires

4- Élimination de l'acide urique

�Généralités

L’excrétion de l'urate est très peu efficace

Filtré au niveau glomérulaire

L’urate est complètement réabsorbé au niveau tubulaire dans un premier

temps

Enfin, une partie de l'urate réabsorbé est sécrété dans la lumière tubulaire par

transport actif

Certains médicaments uricosuriques inhibent la réabsorption de l'urate

�L’élimination de l’ AU est inefficace

Plusieurs anions organiques comme le lactate et le b-hydroxybutyrate inhibent

la sécrétion d'urate

Chez l'humain, l'épuration de l’urate est d'environ 10 % de celle de la

créatinine

Environ 90 % de l’urate filtré par les glomérules retourne au sang

Avec une aussi mauvaise élimination, la concentration normale de l’urate

sérique se rapproche du point de saturation

122

II- Dosage de l’acide urique

1-Technique de dosage

�Technique de dosage

Uricase

Acide urique + O2 + H2O � allantoïne + H2O2 + CO2

L’acide urique absorbe en ultraviolet, l'allantoïne n'absorbe pas

� dosage différentiel dans l’UV (293nm)

ou

La réaction à l'uricase est suivie d'une réaction à la peroxydase

H2O2 est réduit en H2O

Un chromogène, incolore à l'état réduit, devient coloré à l'état oxydé

2- Intervalle de référence, variations physiologiqu es

����Valeurs de référence

La [AU] varie avec l'âge, le sexe et la race

Chez l'homme, la concentration augmente jusqu'à la vingtaine

Chez la femme, l'augmentation est plus lente et le plateau n'est atteint

qu'à la ménopause

Valeur de référence (intervalle large)

150 à 400 mmol/l � hommes moyenne 300 mmol/L

130 à 350 mmol/l �femmes. Moyenne 240 mmol/L

Dans l'urine, l'intervalle des valeurs normales est de 140 à 440 mmol/L

III-Variations pathologiques

�Signification clinique

Il existe au moins deux types d'hyperuricémie familiale :

Surproduction d’urate

Mauvaise élimination rénale

�Circonstances d’hyperuricémie

Régime alimentaire (abats et viandes)

Alcool: 25 % des alcooliques

Polyglobulies, leucémies chroniques, très grande destruction d'acides

nucléiques

Surproduction de lactate qui empêche la sécrétion tubulaire de l'urate par

compétition

123

Insuffisance rénale

2- La goutte

�Physiopathologie

L’urate de Na précipite de préférence dans

le tissu conjonctif peu vascularisé

le tissu interstitiel rénal

Dépôt tissulaire d’acide urique (Tophus) � Gonflements, douleurs et raideurs

articulaires

Après 10 à 15 ans d’évolution apparaissent arthropathies et déformations des

membres

La goutte est d’abord une maladie héréditaire

environ 95 % des gens atteints sont des hommes

La concentration sérique de l'urate est en moyenne de 600 mmol/l

L'urate étant faiblement soluble � formation de calculs urinaires ( 25 % des

goutteux)

�Expression clinique

Première crise :

Brutale, dans la quarantaine, la nuit

douleurs intenses au gros orteil (60 % à 80 % des cas)

Diagnostic :

Liquide synovial de cristaux d'urate de Na, souvent phagocytées par

des leucocytes

Répondent très bien à la colchicine

Les crises sont de plus en plus rapprochés, débordant même sur les membres

supérieurs

124

�Anomalies enzymatiques dans 3 type de goutte

2-Autres anomalies du métabolisme des purines

����Syndrome de Lesch-Nyhan :

(déficit en HGPRT)

Maladie héréditaire liée au sexe (le gène de l’HGPRT sur le X)

Sévères arthrites goutteuses + atteinte du SNC, qui se manifeste par :

Troubles de comportement

Incapacité d’apprentissage

Comportement hostile, agressif, souvent dirigé vers soit même

Pas de traitement et les personne atteinte arrivent rarement à l’âge de 20 ans

����Déficit immunitaire sévère combiné (SCID)

◊ infections souvent fatales par incapacité à développer une réaction

immunitaire

Les lymphocytes B et T sont affectés

Déficit héréditaire en une enzyme de dégradation des purines :

Le plus souvent Déficit en adénosine désaminase (ADA)

◊ Accumulation du dATP (inhibiteur de la réplication du DNA)

125

����Déficit immunitaire modéré

Immunodéficience moins sévère

Résulte du déficit en autre enzyme de dégradation des purines : la purine

nucléoside phosphorylase (PNP)

◊ accumulation du dGTP.

◊ Inhibition moins sévère de la réplication DNA, (moins que pour l’excès de

dATP)

Le déficit en phosphorylase perturbe seulement l’activité des lymphocytes de

classe T et non les cellules B

126

Exploration Biologique des fonctions et des

pathologies hépatiques PLAN

A. Explorations Biochimiques des fonctions hépatiqu es :

I. Détermination des activités enzymatiques

II. Clearance des Métabolites & Drogues

III. Exploration des fonctions de synthèse

B. Exploration Biochimique des Pathologies hépatiqu es :

I. Ictères

II. Cytolyse hépatique

III. Cholestase

IV. Cirrhoses

����Préambule

Le foie à un rôle primordial dans la synthèse, le métabolisme intermédiaire et

l’épuration

Les pathologies hépatiques peuvent perturber certaines fonctions et épargner

d’autres

Il existe plusieurs tests biologiques permettant d’évaluer les différentes

fonctions hépatiques

Les examens biologiques donnent seulement des preuves indirectes sur

l’atteinte du foie

A- Explorations Biochimiques des fonctions hépatiqu es :

1- Détermination des activités enzymatiques

����Les transaminases ALAT et ASAT

Indicateurs les plus utiles dans le dépistage et le suivi des maladies hépatobiliaires

�Généralités

Localisation tissulaire

ALAT : Foie (cytosol) plus spécifique de la fonction hépatique

ASAT : Foie (mitochondrie & cytosol), Coeur, muscle squelettique, rein

et cerveau

Valeurs de référence

127

Activités ASAT et ALAT entre 5 et 35 U/L (37°C)

Activités chez l'homme > la femme

Rapport ALAT / ASAT normalement < 1

�Dosage de l’ALAT

ALAT (Sérum)

Alanine + a-cétoglutarate ���� Pyruvate + Glutamate

Lactate déshydrogénase

Pyruvate + NADH,H+ � NAD + Lactate

L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm

�Dosage de l’ASAT

ASAT (Sérum)

αααα-cétoglutarate +Aspartate �Glutamate + Oxaloacétate

malate déshydrogénase

Oxaloacétate + NADH,H+ ���� Malate + NAD+

L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm

�Signification clinique

ALAT n’est abondante que dans foie et muscle

Atteintes hépatiques

� augmentation ASAT et ALAT dans le plasma

ALAT/ASAT > 1

Atteinte musculaire :

� augmentation ASAT et ALAT dans le plasma

ALAT/ASAT < 1

Augmentation de ASAT sans augmentation significative de ALAT � origine

non hépatique

����Les phosphatases alcalines

�Généralités

Enzymes localisées sur la membrane externe des cellules

Phospho-monœstérases, dont l’activité est maximale à pH = 9

Intervalle de référence: 20 et 100 UI/L

3 isoenzymes présent dans plusieurs tissus :

128

Hépatique

Osseux

Intestinal

Placentaire (s’il y a lieu)

�Détermination de l’activité PAL

�Variation de l’activité des P.A.L. en fonction de l’age et du sexe

�Variations physiopathologiques

Si absence de maladie osseuse et de grossesse,

◊ l’élévation de la PAL reflète une atteinte hépatobiliaire

PAL et pathologie hépatique :

Augmentation modérée (2 à 3 N) Dans les hépatites et la cirrhose

Augmentation plus importante (3 à 10 N) dans les cholestase intra et

extrahépatiques

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 6 8 10 12 13 14 16 18Années

PA

L (U

I/l)

Homme

Femme

129

Pour juger de l’origine hépatique de la PAL on mesure en parallèle l’activité

gGT

����Gamma-glutamyltransférase (gGT)

�Généralités

Participe au transport des acides aminés à travers les membranes

Présente dans les cellules à fort pouvoir d’absorption et de sécrétion (foie,

rein, pancréas, et prostate)

Dans les hépatocytes, la gGT est microsomale

L'enzyme présent dans le plasma provient presque toujours du foie

Le muscle squelettique et le cœur sont dépourvus de gGT

�Variations physiopathologiques

Valeurs de référence :

Homme de 5 à 50 U/L

Femme de 5 à 30 U/L

Test le plus sensible de la fonction hépatique

Alcoolisme � augmentation isolée de la gGT

La gGT augmente dans toutes le maladies hépatiques quelque en soit la

cause :

Nécrose hépatocellulaire

maladie cholestasique

Métastase hépatique

����Lactate déshydrogénase

�Technique de dosage

pH 8,8 - 9,8

Lactate + NAD � Pyruvate + NADH,H+

pH 7,4 - 7,8

L'équilibre de la réaction dépend du pH :

Lactate � Pyruvate favorisée par pH alcalin

Pyruvate � Lactate favorisée par pH neutre

L’activité est déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340 nm

�Variations physiopathologiques

Valeurs de référence :

LDH (pyruvate� lactate) 37°C : 200 à 380 U/L

L’âge et le sexe n’influencent pas les valeurs de référence

130

Contexte clinique

Maladie hépatique � LDH < ALAT

Maladie musculaire � LDH ≈ ASAT et LDH << CPK

2- Clearance des Métabolites & Drogues

����La bilirubine

�Étape splénique

Hème oxygénase

Érythrocytes âgés

Hémoglobine

Globine Acides aminés (réutilisés

ou catabolisés

Co, Fe2+Réutilisés

Biliverdine

Bilirubine libre (non conjuguée) Non hydrosoluble et hautement toxique

biliverdine réductase

Autres protéines héminiques

Hème

Rate

131

�Dans la circulation

�Étape hépatique

�Élimination des pigments biliaires

Oxydation dans la lumière intestinale

� Urobiline et stercobiline

Élimination fécal qui confèrent aux selle leur couleur

Réabsorption (cycle entéro-hépatique):

Excrétion dans les urines sous forme oxydée (urobiline et stercobiline )

Bilirubine Liée à l’albumine

albumine

Foie

Circulation sanguine

Bilirubine libre (non conjuguée) Liposoluble et hautement toxique

Pôle vasculaire des hépatocytes

Bilir ubine libre

Rate

Bilirubine

Diglucuronide de Bilirubine (Bilirubine conjuguée) secrétée dans la bile

Foie

Uridine-diphosphoglucuronosyl transféras (UDPGT)

Pôle vasculaire des hépatocytes

Pôle biliaire des hépatocytes

132

Confèrent aux urines leurs coloration

����Ammoniac (NH3)

Le foie élimine l’ammoniac de la circulation en le transformant en urée

L’urée est ensuite excrété par les reins

Les dysfonctionnements hépatiques sévères

Hépatite fulminante

Shunt porto-systémique (veine cave)

◊ Élévation de l’ammoniémie

L’ammoniémie est utilisé pour confirmer le diagnostic et suivre

l’encéphalopathie hépatique

����Acides biliaires

Sont normalement recyclés par cycle entéro-hépatique

Si défaut de captation hépatique ou obstruction des voies biliaires

◊ Augmentation de la [acides biliaires] dans le plasma et prurit

����Drogues exogènes

Des molécules comme :

Le vert indocyanine

Le sulfobromophthaléine (BSP),

L’antipyrine,

La caféine

Le rose bengal

Sont exclusivement captées et excrétées par les hépatocytes

◊ leur Clairance est utilisée pour estimer le flux sanguin hépatique

III- Exploration des fonctions de synthèse

����Temps de Prothrombine (TP)

Dépend de la concentration plasmatique des facteurs de la coagulation

Facteurs synthétisés par le foie ◊ Indicateur des fonctions hépatique de

synthèse

Demi-vie plasmatique de ces facteurs < 1 heure

Répond rapidement aux variations dans les capacités hépatiques de synthèse

Cause de la prolongation du TP

Insuffisance hépatique

Déficit en vitamine K

133

Consommation excessive des facteur (CIVD)

����Albumine

Synthétisée par le foie à un taux de 100 to 200 mg /jour

Demi-vie plasmatique longue 2 à 3 semaines

Causes de la perte d’albumine

syndrome Néphrotique entéropathie avec perte de protéines, brûlure

sévère

Hypoalbuminémie

Indicateur important des maladies hépatiques chroniques (après

élimination des autres causes)

B- Exploration Biochimique des Pathologies hépatiqu es

1- Ictères

�Généralités

Ictères = traduction clinique d'une accumulation de bilirubine

L’hyperbilirubinémie est causée soit par:

Augmentation de la formation du pigment

OU

Défaillance des mécanismes de son élimination

L’ictère est Cliniquement décelables :

Conjonctives [bili] > 25 mg/L

Peau + muqueuse > 50 mg /L

Les Ictères sont classés en 5 groupes :

1- Excès d'apport

Causes

� Dépassement des possibilités d'épuration du foie qui sont normales

Étiologie

ictères par hyperhémolyse

Anomalies biochimiques

L’augmentation de la bilirubine sérique porte exclusivement sur la

forme non conjuguée

� augmentation de l'urobilinogène et du stercobilinogène dans les

selles et les urines

134

2- Défaut de transfert ou conjugaison

Causes

Bilirubine produite en quantité normale mais transfert ou conjugaison

insuffisants

étiologie

Chez l’adulte �Maladie de Gilbert ()

Chez l'enfant : Déficits héréditaires en UDPGT ou immaturité

enzymatique Transitoire en UDPGT)

Anomalies biochimiques

� Augmentation de la bilirubine libre

L'urobilinogène fécal est abaissé

3- Défaut d'excrétion cellulaire

Causes

Anomalies d’excrétion hépatocyto-canaliculaire de la bilirubine

conjuguée

Étiologie (maladies ictériques autosomiques )

Maladie de Dubin Johnson

Syndrome de rotor

Anomalies biochimiques

Augmentation importante de la bilirubine conjuguée

Urobilinogène fécal diminué + présence d'urobiline dans l'urine

4- Défaut de transfert, conjugaison et excrétion

Cause :

perturbations des fonctions hépatocytaires de diffusion, de conjugaison

et d’excrétion

Étiologie

Hépatites virales ou toxiques

Stéatoses et cirrhoses hépatiques

Anomalies biochimiques

Ictère mixte, � augmentation de la bilirubine libre et de la bilirubine

conjuguée

Augmentations des enzymes de cholestase: PAL, 5'-NU, g GT

135

5- Obstruction des voies biliaires

Voies biliaires intrahépatiques

Causes : lésions bouleversant l'architecture du foie

Étiologie : Hépatites, Cirrhoses, Cancers ou de métastases hépatiques

Voies biliaire extrahépatiques

Cause : Obstacles sur la voie biliaire principale

Étiologie Lithiases biliaire, Cancers des voies biliaires Cancers de la

tête du pancréas

�Anomalies biochimiques lors de l’obstruction biliaire

Ictères à bilirubine conjuguée quasi exclusive

Pigments biliaires abondants dans l'urine

Urobilinogène fécal absent

Prurit : acides Biliaires élevés dans le plasma les urines et les tissus

� Activités des enzymes de la cholestase élevées

2- Cytolyse hépatique

�Définition

Inflammation et nécrose hépatiques par des mécanismes variés :

Infectieux (virus hépatites A, B, C..)

Toxique (éthanol…)

Médicamenteux (paracétamol)

Auto anticorps

Les causes virales et médicamenteuses sont les plus fréquentes

�Signes cliniques

Expression clinique très variable

Asymptomatique (sans ictère)

Aiguë ou chronique

Fulminante avec insuffisance hépatocellulaire

Typiquement : syndrome pseudogrippal : avec courbature fièvre, fatigue et

ictère

L’hépatite virale est déclarée chronique si l’inflammation persiste plus de 6

mois

L’hépatite fulminante débouche dans 80% des cas sur une encéphalopathie

hépatique

�Sémiologie biologique

136

ALAT et ASAT sont des marqueurs sensible de la nécrose hépatique

Les transaminases manquent de spécificité tissulaire

� L’origine hépatique du désordre est confirmée par l'activité de la gGT

Le foie possède une telle grande réserve fonctionnelle

L’insuffisance hépatocellulaire n’apparait qu’à un stade avancé de la maladie

3- Cholestase

�Définition de la cholestase

Diminution ou arrêt du flux biliaire

Soit par obstruction des voies biliaires :

Extra-hépatiques

Intra-hépatiques

Ou par pathologie de l'hépatocyte qui bloque :

Soit la captation active des acides biliaires

Soit leur transformation

Soit leur sécrétion active canaliculaire

�Sémiologie biologique

Acides biliaires augmentés

Augmentation de la cholestérolémie et des phospholipides

Augmentation des activités enzymatiques de : PAL, gGT, 5’NU et leucine

aminopeptidase

Bilirubinémie augmentée

Toujours dans cholestase extrahépatique

Dans cholestase intrahépatique ictérique

�Conséquences de la cholestase

Les composés liposolubles ne peuvent pas être absorbés

� Carence en vitamines liposolubles : Vit A, Vit D, Vit K

Les lipides non absorbés � stéathorhée

Si cholestase ictérique

Absence de bilirubine intestinale � décoloration ces selles

Les urines sont foncées car présence de Sels biliaires et de Pigments

biliaires

�Deux grand types de cholestase

**Cholestase extrahépatique

137

Causes : Obstruction des voies biliaires

extrahépatiques

étiologies

Lithiase biliaire

Cancer de la tête du pancréas

Clinique

Prurit, Ictère (cholestase toujours ictérique)

Hépatomégalie dilatation de la vésicule biliaire

Selles décolorées, riches en graisses, urines foncées

Radiologie : voies biliaires extrahépatiques dilatées � suffisant pour faire le

diagnostic

**Cholestase intrahépatique

Étiologies:

Hyperosmolarité sanguine: modification de l'équilibre de Donnan �

cholestase fonctionnelle

Atteinte du parenchyme hépatique et/ou des voies biliaires intra-

hépatiques : l’hépatite, Cirrhose, cancer

Sémiologie clinique:

Prurit

Hépatomégalie et Hépatalgie,

Vésicule biliaire normal

Ictère SI trouble de l'élimination de la bilirubine

4- Cirrhoses

�Définition

Lésions hépatocytaires (parenchyme)

Inflammation du tissu mésenchymateux hépatique

Fibrose diffuse et extensive

Nodules de régénération, non fonctionnels

Désorganisation de l'architecture hépatique

Perturbation du système vasculaire� varices oesophagiennes + hypertension

portale

�Physiopathologie

Le tissu hépatique est constitué de 2 types de cellules :

138

Cellules parenchymateuses ou hépatocytes, bipolaires (pôles sanguins

et biliaire )

Cellules mésenchymateuses (Kupffer): barrière entre les milieux

extérieur et intérieur

Les hépatocytes contiennent les enzymes nécessaires aux grand

métabolismes

�Fonctions spécifiques du foie

Synthèse des protéines: Albumine, Facteurs de coagulation, transferrine …

Capacité de détoxification : ammoniac (cycle de l'urée), bilirubine

Stockage : Vitamine B12, Fer

Cirrhose � altération de ces fonctions

�Explorations biologiques

**Physiopathologie

Insuffisance hépatocellulaire

Cytolyse hépatocytaire

Réaction inflammatoire

Altération des fonctions

Excréto-biliaire

Épuration plasmatique

**Signes biologiques

�Insuffisance hépatocellulaire

Diminution du taux de prothrombine (TP)

Puis diminution des autres protéines synthétisées par le foie

transferrine

Albumine

Fibrinogène

�Inflammation mésenchymateuse

Rapport IgA / transferrine

Valeur normal < 1,8

Cirrhose : dès le stade précoce, le taux est supérieur aux valeurs

usuelles

Taux IgA augmente � inflammation mésenchymateuses

Taux de transferrine baisse par insuffisance hépato-cellulaire

�Signes biologiques Supplémentaires au stade de décompensation

139

@Syndrome d'hypertension portale

Envahissement hépatique par un tissu fibronodulaire

� splénomégalie, circulation veineuse collatérale abdominale et ascite

Transsuda = Liquide jaune citrin, pauvre en cellules et en protéines (< 20 g/l)

@Encéphalopathie hépatique

Si insuffisance hépatocellulaire sévère

Cliniquement :

Troubles du comportement de type confusionnel

Puis coma agité puis profond

Biologiquement :

Ammoniémie 10 à 20 x N et urémie abaissée

Absence de destruction des dérivés phénoliques

� Urines et haleine avec odeur «Foetor hépaticus»

�Étiologie

Hépatites virales chroniques

Intoxication alcoolique

Cirrhose biliaire primitive

Maladie de Wilson

Récapitulatif

Examen

Biologique

Insuffisance

hépatocellulaire

Cholestase

extrahépatique

Cholestase

intrahépatique

Acides biliaires ± N

Bilirubine totale (si ictérique)

Bilirubine

conjuguée N (si ictérique)

Phosphatase

alcaline (1 à 3 X) (2 à 10 X) (2 à 20 X)

Gamma GT

AST UI/I

ALT UI/I

(5 à 100 X)

(5 à 100 X)

(1 à 5 X)

(1 à 5 X)

(1 à 5 X)

(1 à 5 X)

Temps de

prothrombine

non modifié

par vitamine K

corrigé par Vit K

(Injection)

corrigé par Vit K

(Injection)

140

Albumine < 30 g/I > 30 g/I > 30 g/I

Syndrome Biochimique de l’Infarctus du Myocarde

PLAN

I. Généralités sur l'infarctus du myocarde

1. Définition

2. Épidémiologie

3. Physiopathologie

II. Enzymes cardiaques :

1. Transaminases

2. Créatine kinase et CKMB

3. Lactate déshydrogénase

III. Myoglobine

IV. Les Troponines

V. Quels marqueurs choisir ?

I-Généralités sur l'infarctus du myocarde

1-Définition de l’IMC

Manifestation d'insuffisance coronarienne aiguë

Suite à l'occlusion thrombotique d'une artère coronaire épicardique

Cas plus rares � spasme artériel prolongé

� Nécrose ischémique + amputation du potentiel contractile du ventricule

gauche

Pronostic grave, dépendant de :

Importance de la destruction myocardique

Stabilité électrique du cœur

2- Épidémiologie

Affection fréquente

100 000 infarctus par an en France

Prédominance masculine

Fréquence s'égalise dans les deux sexes 5 ans après la ménopause

Deux Gradients

141

Nord-sud : plus fréquent dans les pays nordique

Ouest-est (5 fois plus pays de l'est, que pays occidentaux)

3-Physiopathologie

�IMC et thrombose coronaire

�Séquence des Événements

� Rupture de plaque ou érosion de l'endothélium

� Œdème cellulaire

� Accumulation de catabolites et d'ions calciques + production de radicaux

libres cytotoxiques

� Mort cellulaire = disparition des noyaux + vidange du cytoplasme

Mort cellulaire � trous au niveau de la membrane cytoplasmique

� contenus cellulaires sort selon taille et solubilité

Les marqueurs cytoplasmiques de petite taille apparaissent rapidement

Les molécules plus grandes et plus complexes apparaissent plus tard

�Contenu myocardique

Pas de Symptômes

Thr

ombu

s

Syndromes coronariens aigus :� IMC avec onde q� IMC sans onde q � Angine Instable

AnginePas de Symptômes

Thr

ombu

s

Syndromes coronariens aigus :� IMC avec onde q� IMC sans onde q � Angine Instable

AnginePas de Symptômes

Thr

ombu

s

Syndromes coronariens aigus :� IMC avec onde q� IMC sans onde q � Angine Instable

Angine

142

�Mécanisme de libération

Les marqueurs utilisés ne sont libérés qu’en cas d’atteinte cellulaire

irréversible

Tous des protéines � ne sortent pas de la cellule avec l’ischémie

Donc :

Libération de marqueur = mort cellulaire

II-Enzymes cardiaques

1-Transaminases

�Dosage de l’ALAT

ALAT (Sérum)

Alanine + αααα-cétoglutarate ����Pyruvate + Glutamate

Lactate déshydrogénase

Pyruvate + NADH,H+ � NAD + Lactate

L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340

nm

Myoglobine

Actine, Myosine

Troponine

LDH

CK, AST

143

�Dosage de l’ASAT

ASAT (Sérum)

αααα--cétoglutarate +Aspartate �Glutamate + Oxaloacétate

malate déshydrogénase

Oxaloacétate + NADH,H+ � Malate + NAD+

L’activité est alors déterminée en mesurant la diminution de l’absorbance à 340

nm

�Signification clinique

ALAT n’est abondante que dans foie et muscle

Atteinte hépatique

� augmentation ASAT et ALAT dans le plasma

ALAT/ASAT > 1

Atteinte musculaire :

� augmentation ASAT et ALAT dans le plasma

ALAT/ASAT < 1

Augmentation de ASAT >> augmentation ALAT � origine musculaire ou

cardiaque

� Valeurs de référence

Activités ASAT et ALAT dans érythrocytes respectivement de 15 et de 7 fois

supérieures au plasma

� Éviter l’utilisation de tout sérum hémolysé

Valeurs de référence entre 5 et 35 U/L (37°C)

À la naissance, taux x 2 puis décroissance valeur adulte vers l’âge de 6 mois

Les activités des deux enzymes sont plus élevées chez l’homme que chez la

femme

�Signification clinique

ASAT particulièrement abondante dans :

Foie

Rein

Muscle squelettique et Cœur

Pancréas et Cerveau

ALAT présente dans tous ces tissus

144

Mais est abondante seulement dans le Foie

Si augmentation ASAT avec ASAT > ALAT

� atteinte cardiaque ou musculaire

2-Créatine kinase et CKMB

�Généralités

Enzyme essentielle du métabolisme musculaire

Catalyse la phosphorylation réversible de la créatine par l’ATP en présence de

Mg2+

� Permet de stocker l'énergie sous forme directement utilisable

Retrouvée dans tous les organes sous deux formes cytosolique et

mitochondriale

�Dosage de l’activité CPK totale

Créatine Kinase (pH 6 à 7)

Créatine phosphate + ADP � Créatine + ATP

◊ couplage réactions auxiliaires et indicatrices

Hexokinase

ATP + Glucose �ADP + D-G6P

G6P Déshydrogénase

G6P+NADP � phosphogluconolactone+NADPH2+H+

L’apparition du NADPH2 est mesurée à 340 nm

�Les isoenzymes de la CK

La molécule de CK est un dimère résultant de l'association de deux

monomères :

M (muscle)

B (cerveau)

Localisations tissulaires prédominantes :

Cerveau � CK1

Myocarde � CK2

Muscle squelettique � CK3

�Intervalles de référence

CK totale

Femme : 30 à 200 UI/L

Homme : 40 à 250 UI /L

Isoenzymes

145

CK3 prédominante > 97%

CK2 < 3%, CK 1 indétectable

�Variations biologiques

Âge :

Élévation à la naissance et jusqu'à 1 mois avec présence de CK 1 (BB)

dans les 24 heures suivant l'accouchement

Exercice physique :

Élévation de l'isoenzyme CK3, maximale à la 6ème heure (retour à la

normale en 3 jours)

Absorption de médicaments :

Neuroleptiques en particulier

Grossesse :

Diminution de l'activité CK

�Variations pathologiques

** Maladies musculaires

Activité CK sérique toujours augmentée dans :

Syndrome d’écrasement de membres

Chocs traumatiques

Rhabdomyolyse

Myopathies congénitales :

myopathie de Duchenne (10N < CK < 100 N)

� utilisées pour le dépistage néonatal de cette maladie)

Brûlures étendues :

Augmentation surtout de l’isoenzyme CK3

**Infarctus du myocarde

Créatine Kinase totale :

Nette augmentation de l'activité totale

Pic de CK totale à 22 h ≈ après l’IDM

Retour à la normale se tait en 72 h ≈

Isoenzymes :

CK2 et CK3 sont prédominantes

Pic de l’isoenzyme CK2 à 7 h ≈ � plus précoce

Retour à la normale se fait en 41 h

146

�Autres affections cardiaques

Traitement thrombolytique :

Pics de CK3 et CK2 entre 4 et 11 heures après le début de la thérapie

Retours à la normale plus précoce

Chirurgie cardiaque

� élévations des isoenzymes CK3 et CK2

Affections neurologiques

Augmentation surtout de l’isoenzyme CK1

3-Lactate déshydrogénase

�Caractéristiques de la LDH

Catalyse l'oxydation réversible du lactate en pyruvate:

pH 8,8 - 9.8

Lactate + NAD ���� Pyruvate + NADH,H+

pH 7,4 - 7,8

L'équilibre de la réaction dépend du pH :

Transformation du lactate en pyruvate favorisée par pH alcalin

Transformation du pyruvate en lactate favorisée par pH neutre

�Caractéristiques

Enzyme cytoplasmique essentielle à la glycolyse anaérobique

Présente dans toutes les cellules de l'organisme

Particulièrement abondante dans :

Foie

Cœur

Muscle squelettique

Érythrocytes

Rein

�Variations physiopathologiques

**Valeurs de référence

Dépendent de la méthode de dosage :

Pyruvate � lactate à pH 7,4 � 200 à 380 U/L

Lactate � pyruvate à pH 9,0 � 50 à 150 U/L

L’âge et le sexe n’influencent pas les valeurs de référence

�Signification clinique

LDH : enzyme ubiquitaire � augmentation dans nombre de pathologies

147

Maladies musculaires

Maladies rénales

Maladies hépatiques

Cancer

Maladies hématologiques

Valeurs les plus élevées dans l'anémie mégaloblastique

�Contexte clinique

Maladies hépatiques

� Activité moindre que celle des aminotransférases

Maladies musculaires

� Activité LDH rejoint celle de l'ASAT

Très inférieure à la CPK

�Infarctus du myocarde

LDH commence à augmenter à la 12 heures

Atteint un maximum 48 à 72 heures

Demeure élevée durant 10 à 14 jours

A son maximum, l'activité LDH ≈ 3 x N

III-Myoglobine

�Structure et Localisation

Métalloprotéine globulaire constituée de :

Une seule chaîne polypeptidique de 153 AA et de masse moléculaire

18 kD

Un groupement prosthétique héminique contenant un atome de fer

Protéine spécifique des muscles squelettiques et du myocarde

Intervient dans leur oxygénation

�Métabolisme

Biosynthèse :

Globine � ribosomes

Hème répartie entre mitochondrie et cytoplasme

Ensuite fixation de fer ferreux sur le noyau porphyrine

Excrétion :

Libérée dans les liquides extracellulaires

Quantité 0,34 mg/24h (30 kg de masse musculaire)

148

Catabolisme :

Myoglobine intracellulaire � protéases intramusculaire

Myoglobine extracellulaire � parenchyme rénal

�Propriétés fonctionnelles

Très forte affinité pour l'oxygène à 37°C supérieu re à celle de l’hémoglobine

Assure deux fonctions :

Transfert : capte l'oxygène extracellulaire pour son utilisation

mitochondrial

Stockage (environ 10 % de l'oxygène total du corps humain)

La concentration normale du plasma de myoglobine est faible (entre 25 et 70

µg/l)

� Valeurs de référence < 70µg/l

�Intérêt

Atteinte muscle ou cœur � libération de myoglobine

Apport du dosage de la myoglobine (IMC):

Apparition rapide � diagnostic précoce de l’IMC

� Dispenser rapidement un traitement thrombolytique

Suivi de l'efficacité d’une thrombolyse

�Techniques de dosage

Méthodes immunométriques

Très sensibles et très spécifiques

Nécessite instrumentation dédiée

Immunoprécipitation en présence de particules de latex :

Si myoglobine, > 90 µg/l � les particules s'agglutinent au lieu de rester

dispersées

Test semi quantitatif � titre

�Myoglobine et Pathologie cardiaque

[Myoglobine] > 90 µg/l � lésion musculaire pouvant être d'origine

myocardique

Augmentation sérique � à plusieurs causes myocardiques :

Infarctus du myocarde (IDM)

Angine de poitrine (angor)

Péricardite aiguë

Cardiomyopathie

149

Opérations à cœur ouvert

Cathétérisme

�Cinétique de la myoglobine dans l’IDM

Élévation précoce : 2 à 5 heures après les premiers signes cliniques

Pic atteint entre la 8ème et la 12ème heure

Retour aux valeurs normales entre la 36ème et la 50ème heure

L'élévation de la myoglobine précède de 4 heures celle de la CK

�Myoglobine et diagnostic de l’IDM

Test d’orientation biochimique

Renforce les critères cliniques et électriques

Son intérêt se situe aussi dans :

Le suivi de l'évolution de l'IDM pour apprécier l'ampleur de la nécrose

myocardique

Pour percevoir l'apparition éventuelle d'une nouvelle extension de

l'infarctus

�Intérêt dans la fibrinolyse

La confirmation d'un IDM est le point de départ d'un traitement fibrinolytique

Ce traitement doit être entrepris dans les 4 heures après les premiers signes

cliniques

Si thrombolyse est efficace

� Reperfusion

� Augmentation importante des concentrations des enzymes et des protéines

�Cinétique dans la fibrinolyse

Moins de 2 heures après fibrinolyse :

La myoglobine atteint un taux significativement élevé

Puis revient rapidement à la normale

IV-Les Troponines

�Physiologie

Complexe incluant :

Troponine T

Troponine I

Troponine C

Rôle physiologique

150

Dans l’interaction entre actine et myosine régulée par le calcium

Structure des fibres myocardiques

(diapo50)

� Nature des isoformes

les 3 isoformes T, I et C, sont des protéines entièrement distinctes

La Troponine T du myocarde est différente de l’isoforme T musclaire

� Élévation des Troponines dans les pathologies cardiaques non coronariennes

Dommages myocardique sans ischémie mais (apoptose) :

L’embolie pulmonaire

La péricardite

Myocardite

Poussées hypertensives

Poussées d'insuffisance cardiaque

� Troponine et IDM

La libération de troponine est hautement spécifique de dommage myocardique

La présence de troponine dans le sang est équivalente de mort cellulaire

cardiaque

Mais [troponine] élevée traduit un IDM seulement si dosage dans un contexte

de :

151

Cardiopathie ischémique

PLUS scène clinique récente

V-Quels marqueurs choisir ?

� Généralités

Myoglobine recommandée comme meilleur marqueur précoce

Troponine cardiaque I ou T � marquer définitif (sensibles spécifiques)

Les marqueurs n’ont pas d’indication pour diagnostiquer les l’IMC visibles à

l’ECG

Deux marqueurs sont généralement prescris :

Myoglobine � marqueur précoce

Troponine � marqueur définitif

� Cinétique des marqueurs sériques de l’infarctus du myocarde

0 1 2 3 4 5 6 7 10 0

5

10

15

20 Multiples de la limite de référence supérieure

Jours après le déclenchement du IMA

Myoglobine Troponine T CK-MB LDH

152

� Sensibilités relatives des marqueurs électrique, radiologique et biochimiques

de l’IMC

� Variations des [protéines Cardiaque] avec la thrombolyse

10

Taille de L’IMC en gramme

0.01

100

0.001

1

0.1

ECHO

CK/AST

CK-MB

Troponine

E.C.G.

Concentration Relative

Temps après l’infarctus

Succès de la thrombolyse

IMC Normal Thrombolyse échouée