Régulation de la natrémie et déséquilibres hydrosodés chez le chien et le chat en soins intensifs

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1 Régulation de la natrémie et déséquilibres hydrosodés chez le chien et le chat en soins intensifs I. GOY-THOLLOT 1, C. POUZOT 1, M. CHAMBON 1 et J.-M. BONNET 2 1 SIAMU, École Nationale Vétérinaire de Lyon, 1 avenue Bourgelat, Marcy l Étoile, France - Tel : i.goy-thollot@vet-lyon.fr c.pouzot@vet-lyon.fr marion-chambon.com@wanadoo.fr 2 Physiologie, École Nationale Vétérinaire de Lyon, 1 avenue Bourgelat, Marcy l Étoile, France - Tel : jm.bonnet@vet-lyon.fr RÉSUMÉ L abondance et le pouvoir osmotique de l ion sodium dans le liquide extracellulaire lui confèrent un rôle central dans la répartition de l eau entre les compartiments intra- et extracellulaire de l organisme, et donc dans l équilibre hydro-électrolytique. L hyponatrémie peut être associée à une osmolarité plasmatique diminuée, normale ou augmentée, alors que l hypernatrémie induit toujours une augmentation de l osmolarité plasmatique. L hyponatrémie associée à une hypo-osmolarité plasmatique, ou hyponatrémie vraie, peut être accompagnée d un volume extracellulaire diminué, normal ou augmenté. L hypernatrémie peut être due à un déficit en eau pure, une perte de fluides hypotoniques ou plus rarement un gain de sel. L hyponatrémie provoque un œdème cellulaire et l hypernatrémie une déshydratation intracellulaire auxquelles les cellules nerveuses sont particulièrement sensibles. Quels que soient les déséquilibres, les symptômes sont essentiellement neurologiques : altération de conscience, convulsions, coma voire mort. La sévérité des symptômes est plus corrélée à la rapidité d installation du déséquilibre qu à sa gravité. Le traitement vise à normaliser la natrémie et à éradiquer la cause. Les cellules cérébrales ayant souvent mis en place des mécanismes d adaptation, le retour à une natrémie et une osmolarité plasmatique normales doit toujours être progressif afin de prévenir tout risque de lésion cérébrale irréversible. Mots-clés : Hypernatrémie - Hyponatrémie - Osmolarité plasmatique - Chien - Chat - Soins intensifs. SUMMARY Natremia regulation and hydro-electrolytic desequilibriums in dogs and cats in intensive care. By I. GOY-THOLLOT, C. POUZOT, M. CHAM- BON and J.-M. BONNET. Sodium ion is the major component of the extra-cellular fluid. As an osmotic solute, he plays a key role in water movements between intra- and extracellular compartments, and in electrolytes homeostasis. Patients with hyponatremia may have decreased, normal, or increased plasma osmolarity, whereas hypernatremia always induces increased plasma osmolarity. Hypoosmotic hyponatremia, called true hyponatremia, can be associated to normal, decreased or increased extra-cellular volume. Hypernatremia develops most often because of loss of pure water or hypotonic solutes from the animal, but in rare cases it results from gain of sodium. Hyponatremia induces a cellular edema and hypernatremia leads to an intracellular dehydration. Cerebral cells are particularly sensitive to water movements. Nervous symptoms are most likely associated with sodium disorders: confusion, seizures, coma or death. The clinical signs are more related to the rapidity of the onset than to the severity of the associated osmolarity variations. The main goals of treatment are to normalize plasma osmolarity and sodium concentration as well as to manage the underlying disease. Because of cerebral cells adaptations mechanisms, all corrections have to be progressive to avoid irreversible cerebral injury. Keywords : Hypernatremia - Hyponatremia - plasma osmolarity - Dog - Cat - Critical care. Introduction L ion sodium joue un rôle central dans l équilibre hydroélectrolytique de l organisme. Son abondance dans le liquide extracellulaire et la quasi-imperméabilité des membranes cellulaires à cet ion lui confèrent un pouvoir osmotique qui lui fait jouer un rôle prépondérant dans la répartition de l eau entre les compartiments intra- et extracellulaire de l organisme. Les déséquilibres de la natrémie, hypo- ou hypernatrémie, peuvent être la conséquence d une affection intercurrente ayant conduit à une variation des quantités plasmatiques de sodium, mais aussi être induits par les traitements mis en place comme la fluidothérapie. Sévères, ils peuvent compromettre le pronostic vital de l animal. En effet, les déséquilibres aigus de la natrémie provoquent des mouvements d eau entre les secteurs intra- et extracellulaires selon le gradient de pression osmotique, responsables respectivement d une déshydratation ou d un œdème cellulaires, auxquels le tissu nerveux est particulièrement sensible. Ainsi, les symptômes associés à ces déséquilibres électrolytiques sont essentiellement neurologiques : altération du statut mental, dépression, convulsion, voire coma et la mort de l animal. L incidence de ces déséquilibres aigus est assez peu décrite en médecine vétérinaire. Cependant le développement des soins intensifs et la réalisation de bilans ioniques devant toute altération de la conscience, démontrent leur réalité et l importance de leur prise en charge. Plan I Régulation de l équilibre hydrosodé chez les carnivores domestiques I.1. RÉPARTITION DU SODIUM I.2. PRESSION OSMOTIQUE I.3. RÉGULATION DE L ÉQUILIBRE HYDROSODÉ

2 REGULATION DE LA NATREMIE CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT EN SOINS INTENSIFS 557 A Mécanismes hormonaux A1 Système rénine-angiotensine-aldostérone A2 ADH A3 ANP B Régulation à l échelle de l organisme B1 Variations de la natrémie B2 Variations du volume du liquide extra-cellulaire II Déséquilibres hydrosodés II.1. HYPONATRÉMIE A Etiologie A1 Hyponatrémie artéfactuelle ou pseudohyponatrémie A2 Hyponatrémie et osmolarité plasmatique élevée A3 Hyponatrémie et osmolarité plasmatique diminuée B Signes cliniques C Diagnostic D Traitement II.2. HYPERNATRÉMIE A Etiologie A1 Déficit d eau pure A2 Pertes de liquides hypotoniques A3 Cas de l animal hospitalisé A4 Apport excessif de sodium B Signes cliniques C Diagnostic D Traitement D1 Normalisation de la natrémie D2 Correction du déficit en eau pure D3 Correction des pertes de liquides hypotoniques D4 Correction de l hypernatrémie due à un gain de sodium D5 Maintien d une natrémie normale après correction I. Régulation de l équilibre hydrosodé chez les carnivores domestiques Le maintien de l équilibre entre les gains et les pertes d ions sodium est l une des principales fonctions des reins qui est assurée principalement par les mécanismes de réabsorption tubulaire sous influence hormonale. Afin de comprendre le rôle primordial de l ion sodium dans l homéostasie hydrique ainsi que les désordres occasionnés par les variations de la natrémie, il est nécessaire d effectuer des rappels de physiologie sur la régulation de l équilibre hydrosodé. I.1 - RÉPARTITION DU SODIUM Le sodium est l ion majoritaire du liquide extracellulaire. Il circule librement entre les secteurs intravasculaire et interstitiel. C est pourquoi, représentant la concentration plasmatique de sodium, la natrémie reflète la concentration en sodium de tout le secteur extracellulaire (chien : mmol/l ; chat : mmol/l) [12]. Quel que soit le tissu, la concentration d ions sodium à l intérieur des cellules est très inférieure à celle du compartiment extracellulaire. Il n existe pratiquement pas de mouvements de sodium entre les compartiments extra et intracellulaires. Les membranes cellulaires sont très peu perméables à ce cation ; seule une petite quantité de sodium est échangée selon le gradient électrochimique et des transports actifs permettent en outre d extraire le sodium qui a diffusé dans la cellule et de maintenir constante la quantité de sodium intracellulaire. Ainsi, seule la quantité plasmatique de sodium extracellulaire peut subir de réelles modifications par le biais de pertes ou de gains en sodium. Si le sodium ne franchit pas les membranes cellulaires, l eau, en revanche, est susceptible de circuler librement entre les compartiments intra- et extracellulaire selon le gradient de pression osmotique en relation directe avec la natrémie (Figure 1) [12, 20, 43]. I.2. - PRESSION OSMOTIQUE À l échelle de l organisme, l osmose est le processus de diffusion nette d eau au travers des membranes cellulaires semi-perméables résultant d une différence du nombre de molécules entre les compartiments intra- et extracellulaire. En effet, des particules non diffusibles en solution, qu il s agisse de molécules ou d ions, exercent dans leur solvant une pression de nature hydrostatique, la pression osmotique [19]. Cette pression est déterminée par le nombre de particules par unité de volume liquidien qui représente l osmolarité (milliosmoles par litre) de la solution. Cette concentration peut s exprimer également par rapport au poids de la solution, il s agit alors d osmolalité (milliosmoles par kilogramme) [12, 20]. L existence d une différence d osmolarité entre les deux compartiments intra- et extracellulaire est à l origine d un gradient de pression osmotique qui engendre des mouvements d eau du secteur de moindre osmolarité vers le secteur de plus forte osmolarité. Dans les conditions physiologiques, la différence d osmolarité étant extrêmement faible, le flux net d eau au travers des membranes cellulaires est nul [19, 20, 43]. L apparition d un gradient de pression osmotique est lié aux variations de l osmolarité du seul secteur extracellulaire mises en évidence par les modifications de l osmolarité plasmatique. L ion sodium étant l ion majoritaire du secteur extracellulaire et celui qui subit le plus d échanges avec le milieu extérieur (tube digestif, glandes sudoripares, rein, etc.), ce sont essentiellement les variations de la natrémie qui

3 558 GOY-THOLLOT (I.) ET COLLABORATEURS FIGURE 1. Mouvements d eau et de sodium entre les différents secteurs. Les mouvements d eau ( ) entre la cellule et l interstitium suivent le gradient de pression osmotique ( PO) existant entre les secteurs intracellulaire (i) et extracellulaire (e) ; dans les conditions physiologiques POi POe et PO 0 ; diffusion d eau et de sodium ( ) entre le secteur vasculaire et l interstitium ; [Na + ] : concentration en ion sodium ; PO : pression osmotique. modifient l osmolarité plasmatique, la pression osmotique et induisent, en conséquence, des mouvements d eau entre les compartiments extra et intracellulaire (Figure 1) [12, 19, 20, 43]. La pression osmotique peut être mesurée à l aide d un osmomètre mais, en l absence de cet appareil, une méthode de calcul permet d en approcher la valeur. L équation suivante, qui permet de calculer dans le plasma la pression osmotique à partir des concentrations des particules plasmatiques, rend compte du rôle prépondérant du sodium dans la pression osmotique (PO). Chaque cation sodium étant associé à un anion (Cl -, HCO 3 -, etc.), un facteur multiplicateur 2 est affecté à la natrémie [12]. PO (mosm/l) = 2 x natrémie (mmol/l) + glycémie (mmol/l) + urémie (mmol/l) L urée intervient dans le calcul de la pression osmotique, mais comme elle franchit les membranes cellulaires (molécule très diffusible), elle n intervient pas dans le gradient de pression osmotique transmembranaire et les modifications de l urémie ne sont pas à l origine d un phénomène d osmose. Pour tenir compte de ce phénomène, on parle de tonicité qui représente la pression osmotique effective et ne comptabilise pas les molécules diffusibles [12, 43]. Ainsi, lors d urémie, la pression osmotique est élevée, mais la tonicité reste normale si le sodium est inchangé. En revanche, l augmentation de la glycémie dans le diabète sucré conduit à un mouvement d eau de l intérieur vers l extérieur de la cellule. La pression osmotique plasmatique normale est environ de 300 mosm/l (290 à 310 mosm/kg chez le chien et 290 à 330 mosm/kg chez le chat) [12]. Il peut arriver que, malgré une diminution de la natrémie, la pression osmotique effective soit normale ou augmentée en raison de la présence dans le plasma de substances osmotiquement actives qui ne seraient pas prises en compte dans le calcul (mannitol, éthylène glycol). Etant donné le rôle fondamental du sodium dans le maintien de l équilibre hydrique de l organisme et des échanges constants avec le milieu extérieur (alimentation, sécrétions digestives, sudorales, etc.), des mécanismes complexes de régulation de la natrémie sont mis en œuvre. I.3. - RÉGULATION DE L ÉQUILIBRE HYDROSODÉ Bien que la quantité d ions sodium puisse varier, leur concentration dans le liquide extracellulaire ou natrémie tend cependant à rester stable grâce à des ajustements immédiats du volume d eau. La régulation de l équilibre des ions sodium et de l eau est indissociablement liée à la régulation de la pression artérielle et de la volémie ; elle fait intervenir divers mécanismes nerveux et hormonaux qui vont essentiellement agir sur le rein favorisant ou s opposant à l excrétion de sodium et/ou d eau. A. MECANISMES HORMONAUX A1. Le système rénine-angiotensine-aldostérone L aldostérone est le principal facteur de la régulation rénale de la concentration des ions sodium dans le liquide extracellulaire. Dans les néphrons, indépendamment de l aldostérone, environ 65 % des ions sodium du filtrat rénal sont réabsorbés dans les tubules contournés proximaux et 20 à 25 % le sont dans les anses de Henlé. La réabsorption de sodium au niveau des tubules contournés distaux et des tubes collecteurs sous dépendance de l aldostérone ne porte donc que sur une faible fraction (3%) du sodium filtré, mais cette régulation est toutefois capable de modifier la natrémie [30].

4 REGULATION DE LA NATREMIE CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT EN SOINS INTENSIFS 559 En induisant la biosynthèse d une protéine spécifique, l aldostérone favorise la réabsorption de sodium et parallèlement d eau mais également l élimination urinaire d ions potassium et hydrogène par sécrétion tubulaire. Cette hormone favorise également le transport de sodium dans les glandes sudorales, salivaires et dans les cellules épithéliales intestinales concourant ainsi à la conservation du NaCl par l organisme [12, 43]. Lors de la régulation de l équilibre hydrosodé, la sécrétion d aldostérone par le cortex surrénal est déclenchée par l angiotensine II issue de l activation du système rénine-angiotensine. La sécrétion de rénine par les cellules myo-épithéliales de la paroi des artérioles afférentes des glomérules rénaux est le point de départ de la cascade réactionnelle aboutissant à la formation d angiotensine II. Sa mise en jeu est induite par une diminution du volume du liquide extracellulaire qui est perçue par des barorécepteurs (diminution de la pression artérielle et mise en jeu du système sympathique dont des terminaisons nerveuses se situent au niveau des cellules à rénine) ; parallèlement, la baisse de la perfusion rénale produit une diminution de l étirement de la paroi des artérioles afférentes du glomérule induisant une stimulation des cellules à rénine. Une baisse de la teneur en NaCl du liquide tubulaire (consécutive à une hyponatrémie ou à une baisse de la filtration glomérulaire) perçue au niveau des cellules de la macula densa de l appareil juxtaglomérulaire conduit également au déclenchement de la sécrétion de rénine [20]. La rénine est une protéase qui clive l angiotensinogène d origine hépatique en angiotensine I ultérieurement convertie en angiotensine II par les enzymes de conversion et les chymases dans la circulation sanguine. Bien que l aldostérone soit l une des hormones les plus efficaces dans les mécanismes de rétention sodée, un excès d aldostérone conduit à une rétention de sodium qui n est que transitoire. En effet, la rétention sodée s accompagne d une rétention hydrique et en conséquence d une augmentation du liquide extracellulaire et d une hypertension artérielle. L augmentation de la pression de perfusion rénale qui en découle conduit alors à une augmentation de l excrétion de sel et d eau appelée natriurèse par pression. Ce retour à la normale de l excrétion hydrique et sodée correspond à un phénomène d échappement à l aldostérone [20]. L angiotensine II produite par la mise en jeu du système rénine-angiotensine a non seulement un effet indirect sur l équilibre hydrosodé en induisant la sécrétion d aldostérone par le cortex surrénal mais est susceptible d augmenter directement la réabsorption de sodium au niveau du rein en stimulant une pompe ATPase-Na/K dans le tubule proximal, l anse de Henlé et le tubule distal mais également en favorisant l échange sodium-hydrogène principalement dans le tubule proximal [20]. En outre, elle est capable d induire la sécrétion d hormone antidiurétique ; ainsi l interdépendance de la régulation hydrique et sodée est une nouvelle fois confirmée. A2. Hormone antidiurétique : ADH ou vasopressine L hormone antidiurétique (ADH) est un nonapeptide synthétisé dans les corps cellulaires des neurones des noyaux supra-optique et para-ventriculaire de l hypothalamus ; transportée le long des axones de ces neurones jusqu à leur terminaison dans le lobe postérieur de l hypophyse, elle est libérée dans le torrent circulatoire en réponse à une activation électrique [7]. En effet, en cas d augmentation de l osmolarité du liquide extracellulaire, des neurones hypothalamiques hautement spécialisés, les osmorécepteurs, détectent les variations de la concentration des solutés du liquide extracellulaire et émettent des influx excitateurs pour les neurones hypothalamiques qui libèrent alors l ADH. Cette neurohormone, en se fixant sur ses récepteurs rénaux, augmente la perméabilité des tubes collecteurs de sorte qu une réabsorption d eau sans électrolytes se produit du tube urinaire (par des systèmes de canaux appelés aquaporines) vers les vaisseaux visant à rétablir l osmolarité plasmatique normale [12, 49]. Une variation d à peine 1 % de l osmolarité du plasma suffit à déclencher une réponse sécrétoire considérable et met parallèlement en jeu le mécanisme de la soif [12]. Le volume du liquide extracellulaire est un autre facteur qui influence la sécrétion d ADH. Ce sont essentiellement des récepteurs de basse pression (oreillettes, grosses veines, vaisseaux pulmonaires) mais également, dans les variations volémiques plus importantes, les récepteurs de haute pression (barorécepteurs de la crosse aortique et du sinus carotidien) qui détectent les variations du volume du liquide extracellulaire et sont susceptibles de modifier la sécrétion d ADH. Le taux de sécrétion d ADH est inversement relié au taux de décharge de neurotransmetteurs dans les fibres sensitives issues des récepteurs d étirement des régions de basse (fibres sensitives du nerf vague) et haute pression (fibres issues des barorécepteurs) du système vasculaire, les influx se rendant finalement à l hypothalamus. Ainsi lors d une hypovolémie associée ou non à une hypotension, de grandes quantités d ADH sont libérées ; le résultat est une rétention d eau et une baisse de l osmolarité plasmatique associée à une hyponatrémie puisque le sodium est la plus abondante des composantes osmotiques actives du plasma [20]. A3. Le facteur atrial natriurétique (FAN) ou peptide natriurétique auriculaire (ANP) Ce peptide est synthétisé dans les atriocytes, cellules atriales à fonction sécrétoire. Le nombre de granules sécrétoires augmente quand l apport de chlorure de sodium est augmenté et quand le volume du liquide extracellulaire augmente (distension auriculaire). L ANP provoque une natriurèse qui pourrait être due à une augmentation du taux de filtration glomérulaire (augmentation de l aire de filtration et vasodilatation de l artériole afférente) associée à une action tubulaire (inhibition de la réabsorption tubulaire de sodium). Il entraînerait également une diminution de la sécrétion de rénine et d aldostérone [19]. B. REGULATION A L ECHELLE DE L ORGA- NISME B1. Variations de la natrémie Les variations de la natrémie s accompagnent de transferts d eau qui tendent à rétablir les concentrations plasmatiques de sodium et d une adaptation de la sécrétion d ADH aux variations de l osmolarité plasmatique. En outre, il existe des adaptations tissulaires aux modifications de la natrémie, en particulier au niveau du cerveau.

5 560 GOY-THOLLOT (I.) ET COLLABORATEURS L hyponatrémie peut induire une hypotonicité plasmatique responsable d un œdème cellulaire affectant plus particulièrement les cellules nerveuses cérébrales. Néanmoins, rapidement, des mécanismes d adaptation se mettent en place. Dans un premier temps, l œdème cérébral provoque une élévation de la pression hydrostatique du liquide interstitiel génératrice d un gradient favorable au transfert de liquide de l interstitium cérébral vers le liquide céphalorachidien. Il en résulte une diminution du contenu cérébral en eau. Puis, à l échelle cellulaire, interviennent des mécanismes d adaptation (sortie de molécules osmotiquement actives de la cellule) contribuant à diminuer la pression osmotique intracellulaire, à réduire le différentiel osmotique entre les secteurs intra- et extracellulaire et à diminuer ainsi l œdème cérébral. Ainsi, dans les 24 premières heures, des ions potassium et sodium tendent à quitter les cellules cérébrales par activation de canaux membranaires. Après 24 à 48 heures, des molécules organiques intracellulaires osmotiquement actives appelées osmolytes idiogéniques (glutamate, glutamine, inositol, etc.) sortent également des cellules (Figure 2) [17, 43]. L hypernatrémie entraîne une hypertonicité plasmatique, responsable d une déshydratation intracellulaire qui affecte en particulier les cellules nerveuses cérébrales. Si l hypernatrémie s installe progressivement, des mécanismes d adaptation s installent. Dans un premier temps, la contraction du FIGURE 2. Conséquences de l hyponatrémie sur les cellules cérébrales. Mécanismes cellulaires d adaptation à l hyponatrémie par diminution de l osmolarité intracellulaire par sortie de substances osmotiquement actives (Na +, K +, osmolytes). [Na + ] e : concentration de sodium extracellulaire ; PO e : pression osmotique extracellulaire. (Modifié d après Faubel [17]). FIGURE 3. Conséquences de l hypernatrémie sur les cellules cérébrales. Mécanismes cellulaires d adaptation à l hypernatrémie par augmentation de l osmolarité intracellulaire par pénétration d électrolytes et production de substances osmotiquement actives (osmolytes). [Na + ] e : concentration de sodium extracellulaire ; PO e : pression osmotique extracellulaire. (Modifié d après Faubel [17]).

6 REGULATION DE LA NATREMIE CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT EN SOINS INTENSIFS 561 FIGURE 4. Mécanismes de régulation de la volémie.

7 562 GOY-THOLLOT (I.) ET COLLABORATEURS volume cérébral induite par l hypernatrémie crée un gradient hydrostatique favorable à un mouvement du liquide céphalorachidien vers l interstitium cérébral, en augmentant ainsi le volume. Dans un second temps, les cellules cérébrales extraient des ions sodium, chlore et potassium de l interstitium et produisent des osmolytes [30, 43]. Ces mécanismes augmentent l osmolarité de la cellule et diminuent ainsi le différentiel osmotique entre les secteurs intra- et extracellulaire limitant les transferts d eau (figure 3). B2. Variations du volume du liquide extracellulaire Une variation de la volémie conduit à la mise en œuvre coordonnée de mécanismes régulateurs physiques, nerveux et hormonaux de l équilibre hydrosodé (Figure 4). Une hypovolémie est détectée par les récepteurs à basse pression (grosses veines, oreillettes) ce qui conduit à une diminution de la sécrétion d ANP et une augmentation de la sécrétion d ADH induisant une réabsorption rénale d eau et le déclenchement de la soif. Parallèlement, la diminution de la perfusion rénale entraîne une baisse de la filtration glomérulaire et la mise en jeu du système rénine-angiotensinealdostérone. Par ces divers mécanismes, une réduction de la quantité d urine émise se produit associée à une augmentation de la réabsorption rénale de sodium et d eau. Si l hypovolémie est accompagnée d hypotension, les barorécepteurs (récepteurs haute pression) du territoire artériel sont stimulés et tous les mécanismes de régulation de la pression artérielle sont activés (systèmes rénine-angiotensine-aldostérone et sympathique). Ces mécanismes aboutissent à une rétention hydrosodée induisant une expansion volumique contribuant au rétablissement de la pression artérielle [20]. Inversement, lors d une hypervolémie les mécanismes compensatoires décrits précédemment ne sont plus mis en jeu, la filtration glomérulaire augmente (si le rein n est pas à l origine de l expansion volumique) et la sécrétion d ANP augmente [20]. En modifiant la filtration glomérulaire mais surtout la réabsorption tubulaire d eau et de sodium, plusieurs facteurs régulateurs sont susceptibles de maintenir l équilibre hydrosodé de l organisme. Cependant, malgré l existence de mécanismes complexes de régulation du sodium et d eau, des déséquilibres peuvent apparaître. II. Déséquilibres hydrosodés Les troubles de l équilibre hydrosodé qui surviennent dans l organisme peuvent résulter de pertes ou de gains en eau et en sel pour lesquels la mise en jeu des mécanismes compensateurs s avère insuffisante. Inversement, les déséquilibres peuvent être la conséquence du fonctionnement anormal des mécanismes de régulation de la natrémie (diabète insipide, hyper ou hypoaldostéronisme, etc.) engendrant des pertes excessives ou un défaut d élimination d eau et de sodium. Quel qu en soit le mécanisme d apparition et l origine, les pertes ou gains de liquides par l organisme (sueur, boisson, fèces, urines, etc.) se produisent toujours à partir du secteur extracellulaire. Selon leur osmolarité par rapport au plasma (liquides iso, hypo ou hypertoniques), il se produit ou non une modification de la pression osmotique du secteur extracellulaire et en conséquence de l hydratation du secteur intracellulaire, l eau suivant la loi de l osmose. Ainsi, la pression osmotique plasmatique et son composant majeur, la natrémie, sont les témoins de l hydratation intracellulaire (déshydratation, hyperhydratation) (tableau I). Les déséquilibres graves ou d installation aiguë ont de graves conséquences, en particulier neurologiques, et peuvent mettre en péril la vie de l animal. Dans le contrôle du développement des soins intensifs, la réalisation systématique de bilans ioniques permet d identifier ces déséquilibres, jusqu alors peu décrits en médecine vétérinaire [49, 50]. II.1 - HYPONATRÉMIE L hyponatrémie est définie par des concentrations plasmatiques en sodium inférieures à 140 meq/l chez le chien et 149 meq/l chez le chat [10-13, 30, 57]. Le sodium étant le principal déterminant de l osmolarité, une hyponatrémie vraie est associée à une hypo-osmolarité plasmatique à l origine d une hyperhydratation intracellulaire, affectant principalement les cellules du système nerveux. Cependant il existe des circonstances dans lesquelles l osmolarité plasmatique peut-être normale voire élevée. TABLEAU I. Conséquences des pertes et des gains hydrosodés sur l hydratation des compartiments de l organisme. Isotoniques : 145 mmol de Na + par litre de liquide ; hypertoniques : > 145 mmol de Na + par litre de liquide ; hypotoniques : <145 mmol de Na + par litre de liquide ; PO : pression osmotique ; HIC : hyperhydratation intracellulaire ; HEC : hyperhydratation extracellulaire ; DIC : déshydratation intracellulaire ; DEC : déshydratation extracellulaire.

8 REGULATION DE LA NATREMIE CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT EN SOINS INTENSIFS 563 A. ÉTIOLOGIE (Tableau II) A1. Hyponatrémie artéfactuelle ou pseudohyponatrémie Deux circonstances particulières, l hyperlipidémie et l hyperprotéinémie peuvent induire une hyponatrémie artéfactuelle ou pseudohyponatrémie, alors que l osmolarité plasmatique est normale [43]. TABLEAU II. Principales causes d hyponatrémie chez les carnivores domestiques [12, 30]. Le sodium est présent dans la phase aqueuse du plasma. Environ 93% du volume du plasma est occupé par de l eau et les 7% restant sont constitués de lipides et de protéines. Le sodium n est soluble que dans la phase aqueuse du plasma. Or, la méthode de mesure par photométrie de flamme évalue la concentration en sodium dans la totalité du volume plasmatique. Si les phases protéique ou lipidique sont importantes, la concentration en sodium, rapportée au volume total du plasma, est diminuée [11, 12, 30]. Cette erreur n existe pas si la méthode de mesure est la potentiométrie directe. A2. Hyponatrémie et osmolarité plasmatique élevée L administration intraveineuse de molécules osmotiquement actives (différentes du sodium) comme le mannitol ou possédant un pouvoir oncotique (colloïde) occasionne un déplacement d eau vers le secteur intravasculaire. Le volume circulant augmente et la natrémie baisse par dilution [30]. De même, en cas de diabète sucré, l hyperglycémie est à l origine d une hyperosmolarité plasmatique responsable d un mouvement d eau dans le secteur vasculaire qui peut entraîner une hyponatrémie par dilution du sodium [5, 12]. A3. Hyponatrémie et osmolarité plasmatique diminuée Une hyponatrémie associée à une hypo-osmolarité plasmatique est qualifiée d hyponatrémie vraie. Elle trouve son origine dans une perte de sodium ou un gain d eau à faible teneur sodée ou une association des deux [10-12, 43]. Hyponatrémie, hypo-osmolarité et diminution du volume extracellulaire L origine de ce déséquilibre électrolytique est une perte rénale ou extrarénale de liquides riches en ions sodium (pertes hypertoniques). Les pertes extrarénales sont, soit digestives (vomissements, diarrhées) [12, 52], soit dues à une séquestration de liquides dans un troisième secteur (épanchement pleural ou péritonéal, chylothorax, iléus paralytique intestinal, etc.) [3, 41, 51, 55] ou encore sanguines [52]. Le déficit en aldostérone accompagnant l insuffisance surrénalienne ou maladie d Addison, est responsable d une fuite rénale de sodium [18, 36, 38-40, 44, 48]. Une insuffisance surrénalienne relative décrite en soins intensifs chez l Homme et l animal, accompagnée principalement d un déficit en glucocorticoïdes, pourrait également induire une hyponatrémie [1, 33]. Les pertes rénales peuvent aussi être consécutives à l administration de salidiurétiques (furosémide) [56]. Hyponatrémie, hypo-osmolarité et expansion du volume extracellulaire Lors d insuffisance cardiaque congestive ou d épanchement péricardique, (augmentation de la pression veineuse), et lors d affection hépatique sévère ou de syndrome néphrotique, (chute de la pression oncotique due à l hypoprotéinémie), il se produit une extravasation de liquide vers le secteur interstitiel. La baisse de la volémie efficace qui en résulte aboutit à une diminution de la perfusion rénale et à un hyperaldostéronisme secondaire (rétention hydrosodée) [29, 30]. Parallèlement, cette hypovolémie est responsable de la mise en jeu de la sécrétion d ADH qui pourrait conduire à une baisse de la natrémie par dilution des ions sodium. Dans les cas rares de myxoedème hypothyroïdien, la quantité d eau interstitielle augmente parallèlement à une diminution de la volémie, entraînant, de la même façon, une hyponatrémie [54]. Dans les insuffisances rénales oligo-anuriques, un déséquilibre similaire de la balance hydrosodée se rencontre [9, 12, 43]. Hyponatrémie, hypo-osmolarité et volume extracellulaire normal Cette hyponatrémie peut être la conséquence d une potomanie (polydypsie psychogénique), d une sécrétion inappropriée d ADH (rare chez le chien et le chat) [42], ou de l administration de médicaments stimulant la sécrétion d ADH ou potentialisant ses effets [30, 43]. La potomanie entraîne une polyurie qui s auto-entretient

9 564 GOY-THOLLOT (I.) ET COLLABORATEURS par la diminution du gradient osmotique rénal. Le washout médullaire résultant est responsable d une augmentation de la natriurèse par diminution de la réabsorption tubulaire de sodium [12, 25]. Le syndrome de la sécrétion inappropriée d ADH fait référence à une sécrétion d ADH en l absence d un stimulus osmotique ou d une hypovolémie [41]. Ce syndrome est relativement rare chez le chien et le chat. Il peut être associé à la dirofilariose, à des tumeurs hypothalamiques, à un déficit isolé en glucocorticoïdes ou à la douleur. Les médicaments stimulant la sécrétion d ADH sont les cholinergiques, les β- agonistes, les narcotiques, le monoxyde d azote, les antidépresseurs tricycliques, les barbituriques et la vincristine. La chlorpropamide et les anti-inflammatoires non stéroïdiens sont susceptibles, pour leur part, de potentialiser les effets de l ADH [30]. L ADH induit un appel d eau pure dans le secteur vasculaire (stimulation de la soif, réabsorption rénale), à l origine d une hyponatrémie par dilution du sodium plasmatique. Une hyponatrémie, associée à une hyperkaliémie, a été décrite chez trois chiennes gestantes dont la volémie était normale [45]. Le mécanisme exact de cette hyponatrémie n a pas été défini. En outre, une hyponatrémie due à l exercice a été décrite chez des chiens de traîneau, probablement induite par une augmentation du turn over en eau [24]. B. SIGNES CLINIQUES SPECIFIQUES DE L HY- PONATREMIE L hypo-osmolarité plasmatique induite par l hyponatrémie induit un mouvement d eau vers le secteur intracellulaire auquel les cellules nerveuses sont particulièrement sensibles. Les signes cliniques sont essentiellement neurologiques. Il se produit un œdème cellulaire cérébral à l origine d une dépression, d une léthargie, de convulsions, d un coma, voire du décès de l animal. La gravité des symptômes semble être plus dépendante de la rapidité d installation de l hyponatrémie que de sa sévérité [12, 30, 43]. Les complications les plus importantes s observent lorsque la cinétique de chute de la natrémie est supérieure à 0,5 meq/l/h ou pour des concentrations plasmatiques en sodium inférieures à 120 meq/l [57]. Les signes cliniques sont généralement absents chez les patients souffrant d hyponatrémie chronique, car les cellules nerveuses cérébrales ont mis en place des systèmes d adaptation à l hypo-osmolarité (figure 2) [17]. Ces mécanismes cellulaires tendent à diminuer l osmolarité intracellulaire par la sortie de molécules osmotiquement actives (Na, K, osmolytes). C. DIAGNOSTIC La méthode de mesure de la natrémie, la protéinémie et la lipidémie doivent être contrôlées afin d éliminer une pseudo-hyponatrémie. La première étape, face à une hyponatrémie non artéfactuelle, consiste à mesurer, dans la mesure du possible, l osmolarité plasmatique. Le recueil des commémoratifs, l évaluation de la volémie et de l hydratation de l animal, la mesure de la pression artérielle et éventuellement de la pression veineuse centrale, de la glycémie, de l hématocrite sont les étapes suivantes [10-12]. L hypocorticisme, suspecté pour tout rapport Na/K < 25, peut être confirmé par un test de stimulation à l ACTH. D. TRAITEMENT L objectif du traitement est de restaurer la natrémie et l osmolarité plasmatique, tout en éliminant la ou les causes du déséquilibre. La correction trop rapide d une hyponatrémie chronique (évoluant depuis plus de 48 heures) peut s avérer plus dangereuse que l hyponatrémie elle-même. En effet, une augmentation brutale du sodium plasmatique provoque une déshydratation des cellules cérébrales, une rétraction du volume du cerveau et des hémorragies cérébrales. Une démyélinisation des cellules cérébrales pontines et extrapontines peut se produire, entraînant de graves symptômes neurologiques (altération du statut mental, tétraparésie, coma), voire le décès de l animal. Ce phénomène, appelé, myélinolyse pontine, peut survenir plusieurs jours après la correction de l hyponatrémie [2, 6, 27, 28, 37]. Il est recommandé de traiter progressivement si la durée d évolution de l hyponatrémie est inconnue, le NaCl 0,9 % étant préféré aux solutés hypertoniques de sodium. La cinétique de correction de la natrémie est de 0,5 meq/l par heure [30]. Les solutés de NaCl 0,9% et Ringer lactate sont utilisés pour la correction de la volémie et de la déshydratation. Si le patient est normovolémique, l accès à l eau est restreint. Tout traitement susceptible de stimuler la sécrétion d ADH ou d en potentialiser ses effets doit être interrompu. En cas d insuffisance cardiaque associée, il est recommandé de traiter spécifiquement l insuffisance cardiaque et de diminuer les doses de salidiurétiques de l anse de Henlé (furosémide). La natrémie doit être contrôlée toutes les une à deux heures jusqu à normalisation [30]. II.2 - HYPERNATRÉMIE Des concentrations plasmatiques supérieures à 156 meq/l chez le chien et 161 meq/l chez le chat définissent une hypernatrémie [12, 13]. Une hypernatrémie provoque toujours une hyperosmolarité plasmatique, responsable d une déshydratation cellulaire à laquelle les cellules cérébrales sont particulièrement sensibles [12]. A. ÉTIOLOGIE (tableau III) Les principales causes d hypernatrémie sont un déficit en eau pure, une perte de liquide à faible teneur sodée ou un apport excessif de sodium [23, 32, 49]. En médecine vétérinaire, l hypernatrémie par excès d apport en sel est peu fréquente [30]. L hypernatrémie aiguë est généralement la conséquence d un déficit en eau pure [49]. A1. Déficit d eau pure Il est consécutif soit à une perte excessive, soit à un défaut d apport d eau. Pertes d eau pure Les pertes d eau pure sont rénales ou extra-rénales. Les pertes rénales sont associées à un déficit de production hypophysaire d ADH (diabète insipide central), à un déficit de sensibilité des récepteurs tubulaires à l ADH (diabète insipide néphrogénique) ou une association des deux [18]. Des cas de diabète insipide central entraînant une hypernatrémie ont été décrits chez le chien et le chat, associés à une

10 REGULATION DE LA NATREMIE CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT EN SOINS INTENSIFS 565 TABLEAU III. Principales causes d hypernatrémie chez les carnivores domestiques [12, 23, 30, 32]. méningoencéphalite [31], une malformation hypophysaire [15] et un traumatisme crânien [18, 46]. Chez quatre chats ayant subi un traumatisme crânien, l hypernatrémie et les symptômes sont apparus différés de deux à 13 jours [49]. Chez l homme 10 % des traumatismes crâniens sont responsables d un diabète insipide central qui peut rétrocéder après plusieurs jours ou plusieurs années ou qui peut induire une hypernatrémie fatale [49]. Chez le chien, l hypernatrémie est une complication fréquente de l hypophysectomie transsphénoïdale pratiquée dans le traitement du syndrome de Cushing hypophysaire [22, 34, 35]. Le diabète insipide néphrogénique peut être primaire (familial) ou secondaire. Les endotoxines produites par Escherichia coli (pyomètre, pyélonéphrite) induisent une résistance des récepteurs tubulaires à l ADH. L hypercalcémie est responsable de lésions des récepteurs à ADH et l hypokaliémie diminue leur sensibilité [18, 49]. Les pertes extrarénales d eau sont d origine respiratoire et généralement dues à l halètement provoqué par la fièvre ou l hyperthermie [30]. Défaut d apport d eau pure Une hypodipsie primaire [21], des lésions neurologiques avec altération des mécanismes de déclenchement de la soif et un simple défaut d accès à l eau sont responsables d hypernatrémie [30]. Une adipsie due à un dysfonctionnement des osmorécepteurs hypothalamiques (dégénérescence neuronale) a été décrite chez le Schnauzer nain [8, 14, 25, 47, 53]. La privation hydrique (tests de restriction hydrique, affection concomitante, voyage, etc.) revêt un caractère particulièrement dangereux chez les animaux souffrant de diabète insipide. Elle peut très rapidement provoquer des hypernatrémies très sévères aux conséquences catastrophiques [16]. A2. Pertes de liquides hypotoniques Les pertes de fluides hypotoniques peuvent être digestives (vomissements, diarrhée), rénales ou consécutives à la formation d un troisième secteur (péritonite ou inflammation pleurale) [30]. Les pertes rénales sont associées à une diurèse osmotique (diabète sucré, perfusion de mannitol), une insuffisance rénale chronique (capacité rénale déficiente à concentrer les urines), une polyurie de levée d obstacle (post-obstruction urétrale chez le chat) ou un hypercorticisme (inhibition de la sécrétion et/ou de l action de l ADH par les glucocorticoïdes [18, 30]. A3. Cas particulier de l animal hospitalisé La perfusion de solutés isotoniques renfermant du sodium (NaCl 0,9% ou Ringer lactate) n induit généralement pas d hypernatrémie chez un animal dont les mécanismes de régulation de la natrémie sont fonctionnels [43]. Cependant, une hypernatrémie peut être observée chez l animal hospitalisé ne s abreuvant pas et perfusé exclusivement avec ces solutés. En effet, les pertes quotidiennes sont discrètement hypotoniques par rapport au plasma [30, 50]. A4. Apport excessif de sodium L intoxication au sel est peu fréquente chez les carnivores domestiques [26]. Le développement d une hypertonicité plasmatique est peu probable tant que l accès à l eau est possible et que le mécanisme de déclenchement de la soif est fonctionnel. L administration en grande quantité de sodium (solution hypertonique de sodium, bicarbonate de sodium...) peut favoriser l apparition d une hypernatrémie. L hyperaldostéronisme primaire dû à une tumeur du cortex surrénalien est extrêmement rare chez les carnivores domestiques [4]. B. SIGNES CLINIQUES SPECIFIQUES DE L HY- PERNATREMIE Quand la natrémie excède 170 meq/l, se produit une déshydratation intracellulaire significative se produit à laquelle les cellules nerveuses sont particulièrement sensibles (hémorragies cérébrales fréquentes). Des symptômes nerveux, souvent similaires à ceux associés à l hyponatrémie, sont principalement observés : léthargie, abattement, convulsions, coma et mort. Généralement, comme pour l hyponatrémie, la gravité des signes cliniques est plus corrélée à la rapidité d installation de l hypernatrémie qu à la sévérité de l hypernatrémie elle-même [57]. Il est à noter que la soif, qui est directement liée à l augmentation de l osmolarité plasmatique, peut disparaître lorsque les lésions neurologiques deviennent trop sévères [15].

11 566 GOY-THOLLOT (I.) ET COLLABORATEURS C. DIAGNOSTIC La mesure de la natrémie fait partie des bilans chez les animaux hospitalisés en soins intensifs. Un suivi particulier des électrolytes plasmatiques est conseillé chez les patients ayant subi un traumatisme crânien, souffrant de diabète sucré ou insipide ou d insuffisance rénale chronique ou présentant une polyuro-polydipsie, une altération de l état de conscience, une dyspnée, de l épiphora, de la diarrhée ou des vomissements. Lors de l examen clinique, le statut mental, la volémie et la déshydratation sont évalués. Le bilan biologique initial comprend l évaluation de la glycémie, de l urémie et de la créatininémie, l imagerie de l abdomen (troisième secteur, pyélonéphrite, pyomètre, pancréatite) et la densité, voire l osmolarité urinaire [12, 50]. D. TRAITEMENT Les hypernatrémies sévères (supérieures à 170 meq/l) sont des urgences graves dont le pronostic vital est sévère [32, 50]. L objectif est de corriger la natrémie, de normaliser la pression osmotique plasmatique tout en traitant la cause sous jacente (diabète sucré, diabète insipide, gastro-entérite...). Une correction trop rapide de l hypernatrémie peut être responsable d un œdème cérébral [23]. D1. Normalisation de la natrémie Le principe est de ne pas diminuer la natrémie de plus 0,5 meq/l par heure [12, 56]. En pratique, contrôler la décroissance de la natrémie est difficile. De plus, l application stricte d une cinétique de décroissance inférieure à 0,5 meq/l par heure conduirait à corriger une natrémie de 200 meq/l à 150 meq/l sur quatre jours [30]. Une formule a été proposée pour anticiper les effets d un litre de perfusion sur la natrémie [30] : Estimation de modification de la natrémie = Exemple : Un chien de 10 kg, dont la natrémie est de 180 meq/l est perfusé avec du Ringer lactate (concentration en sodium de 130 meq/l). Chaque litre de Ringer lactate perfusé va diminuer approximativement de 7 meq/l la natrémie de ce chien. Il est conseillé de faire des contrôles de la natrémie toutes les une à deux heures jusqu à normalisation. D2. Correction du déficit en eau pure concentration en sodium du liquide de perfusion - natrémie [poids en kilogrammes x 0,6] + 1 En cas de perte d eau pure, la quantité corporelle totale de sodium reste identique, seule la natrémie augmente. L eau représente 60 % du poids du corps. La quantité corporelle totale de sodium (meq) est calculée par la formule : natrémie (meq/l) x eau corporelle totale (litres). La formule qui permet de calculer le déficit en eau libre est [12, 30] : [0,6 x poids vif (kg) x (natrémie (meq/l) / natrémie souhaitée (meq/l))] - 1 Afin de combler le déficit calculé, le soluté choisi est le glucose 5 %. Le glucose étant métabolisé très rapidement, perfuser ce soluté équivaut à perfuser de l eau pure. La correction du déficit en eau pure doit s inscrire dans la fluidothérapie de maintenance générale et tenir compte des pertes quotidiennes, tout en veillant à ne jamais diminuer la natrémie de plus de 0,5 meq/l. D3. Correction des pertes de liquides hypotoniques Les pertes de liquides hypotoniques induisent une hypovolémie significativement plus importante que celle induite par les pertes en eau pure [30]. La volémie peut être corrigée avec du NaCl 0,9% ou du Ringer lactate. Une solution hypotonique telle que NaCl 0,45 % / glucose 2,5 % peut également être utilisée tout en étant vigilant à ne pas diminuer trop rapidement la natrémie. Lorsque la volémie est rétablie, l hypernatrémie peut être traitée spécifiquement [12, 56, 57]. D4. Correction de l hypernatrémie due à un gain de sodium La volémie peut être normale ou augmentée. La cinétique de diminution de la natrémie doit toujours être inférieure à 0,5 meq/l. Le glucose 5 % est conseillé. Afin de prévenir tout risque de surcharge volumique et d œdème, il est conseillé de surveiller la volémie, voire de mesurer la pression veineuse centrale. L administration d un salidiurétique de l anse comme le furosémide (1 à 2 mg/kg IV) est parfois utile pour diminuer la volémie et éliminer le sodium [26]. D5. Maintien d une natrémie normale après correction Chez les patients, dont les mécanismes de régulation du sodium sont fonctionnels, la fluidothérapie est maintenue jusqu à stabilisation de la natrémie. Chez les animaux souffrant de diabète insipide central, un traitement à la desmopressine est conseillé : une à deux gouttes dans chaque œil toutes les huit à 24 heures [50]. La chlorpropamide, médicament hypoglycémiant, a été utilisée car elle potentialise les effets tubulaires de l ADH (10-40 µg/kg/jour) [8]. Dans le diabète insipide, paradoxalement, les diurétiques thiazidiques peuvent diminuer le volume des urines en induisant une déshydratation modérée qui stimule la réabsorption d eau et de sodium au niveau du tubule rénal proximal [43]. Un régime alimentaire restreint en sodium et en protéines est parallèlement conseillé. Les posologies recommandées sont 20 à 40 mg/kg deux fois par jour pour le chlorothiazide et 2,5 à 5 mg/kg deux fois par jour pour l hydrochlorothiazide [30]. Conclusion Il est très important d identifier les déséquilibres de la natrémie chez les patients hospitalisés en soins intensifs. Le sodium conditionne les mouvements d eau entre les secteurs intra- et extracellulaires et les cellules nerveuses sont les plus sensibles aux phénomènes de déshydratation et d hyperhydratation. De nombreuses affections et parfois certains traitements peuvent occasionner des variations de la natrémie. Il est à noter qu une même affection peut occasionner une hypo- ou une hypernatrémie (diabète sucré, insuffisance rénale), la survenue de l un ou l autre des déséquilibres dépendant du statut hydrique de l animal et de la mise en jeu des mécanismes compensateurs. Quelle que soit son origine, une hyper- ou hyponatrémie aiguës nécessitent une prise en charge rapide. Il

12 REGULATION DE LA NATREMIE CHEZ LE CHIEN ET LE CHAT EN SOINS INTENSIFS 567 est essentiel pour le clinicien de connaître les mécanismes de régulation de la natrémie, ainsi que les causes et conséquences de tout déséquilibre sur les mouvements d eau entre secteur intra- et extracellulaire afin d adapter le traitement. Références bibliographiques 1. ANNANE D., BRIEGEL J., SPRUNG C.L. : Corticosteroid insufficiency in acutely ill patients. N. Engl. J. Med., 2003, 348, AYUS J.C., KROTHAPALLI R.K., ARIEFF A.I. : Changing concepts in treatment of severe symptomatic hyponatremia. Rapid correction and possible relation to central pontine myelinolysis. Am. J. Med., 1985, 78 (6 Pt 1), BISSETT S.A., LAMB M., WARD C.R. : Hyponatremia and hyperkalemia associated with peritoneal effusion in four cats. J. Am. Vet. Med. Assoc., 2001, 218, BREITSCHWERDT E.B., MEUTEN D.J., ANSON L.W., COOK C.S., FULGHUM R.E. : Idiopathic hyperaldosteronism in a dog. J. Am. Vet. Med. 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