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Équilibre hydrique et sodé

Par James L. Lewis, III, MD

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Le volume liquidien du corps et la concentration des électrolytes sont maintenus dans des limites très étroites malgré les variations très importantes des apports alimentaires, l'activité métabolique et les stress environnementaux. L'homéostasie des liquides corporels est assurée en premier lieu par les reins.

L'équilibre de l'eau et du Na sont étroitement interdépendants. L’eau corporelle totale représente environ 60% du poids corporel chez l'homme (allant d’environ 50% chez le sujet obèse à 70% chez le sujet maigre) et environ 50% du poids corporel chez la femme. Presque 2/3 de l’eau corporelle totale se trouve dans le compartiment intracellulaire (liquide intracellulaire); l’autre 1/3 est extracellulaire (liquide extracellulaire). Normalement, environ 25% du liquide extra-cellulaire se trouve dans le compartiment intravasculaire; l’autre 75% est le liquide interstitiel ( Compartiments liquidiens chez un homme moyen pesant 70 kg).

Compartiments liquidiens chez un homme moyen pesant 70 kg

Eau corporelle totale = 70 kg × 0,60 = 42 L.

Le principal cation intracellulaire est le K. Le principal cation extracellulaire est Na. Les concentrations de cations intracellulaires et extracellulaires sont les suivantes:

  • La concentration du K intracellulaire est en moyenne de 140 mEq/L.

  • La concentration du K extracellulaire est de 3,5 à 5 mEq/L.

  • La concentration intracellulaire de Na est de 12 mEq/L.

  • La concentration du K extracellulaire est d'environ 140 mEq/L.

Forces osmotiques

La concentration de l'ensemble des solutés présents dans l'eau est l'osmolarité (quantité de solutés par L de solution), qui, dans les liquides corporels, est similaire à l'osmolalité (quantité de solutés par kg de solution). L'osmolalité plasmatique peut être mesurée ou estimée selon la formule

L'osmolalité plasmatique (mOsm/kg) =

equation

où le Na sérique est exprimé en mEq/L et le glucose et l'urée sériques sont exprimés en mg/dL. L'osmolalité des liquides corporels est normalement comprise entre 275 et 290 mOsm/kg. Le Na est le déterminant principal de l'osmolalité sérique. Les modifications apparentes de l'osmolalité peuvent être dues à des erreurs de mesure du Na par des électrodes qui ne sont pas sélectives pour les ions ( Hyponatrémie : Diagnostic). Un trou osmolaire est présent lorsque l'osmolalité mesurée dépasse l'osmolalité estimée de 10 mOsm/kg. Il est provoqué par des substances osmotiquement actives présentes dans le plasma, mais non mesurées. Les plus fréquemment en cause sont les alcools (éthanol, méthanol, isopropanol, éthylène glycol), le mannitol et la glycine.

L'eau traverse les membranes cellulaires librement des régions à faible concentration en solutés vers des zones de concentration élevée en solutés. Ainsi, l'osmolalité tend à s'égaliser dans les différents compartiments liquidiens corporels, essentiellement par des mouvements d'eau, mais non de solutés. Les solutés comme l'urée qui diffusent librement à travers les membranes cellulaires ont peu ou pas d'effet sur les mouvements d'eau (peu ou pas d'activité osmotique), alors que les solutés qui sont limités à un compartiment liquidien, tels que le Na et le K, ont une activité osmotique plus importante. La tonicité ou osmolalité efficace, reflète l'activité osmotique et détermine la force qui fait passer l'eau à travers les compartiments liquidiens (la force osmotique). D'autres forces peuvent s'opposer à la force osmotique. Par exemple, les protéines plasmatiques ont un petit effet osmotique qui a tendance à retenir l’eau dans le plasma; cet effet osmotique s’oppose normalement aux forces hydrostatiques vasculaires qui attirent l'eau hors du plasma.

Apport et excrétion de l'eau

L'apport liquidien journalier moyen est d'environ 2,5 L. La quantité nécessaire pour remplacer les pertes d'eau urinaires et autres est d'environ 1 à 1,5 L/j chez l'adulte en bonne santé. Cependant, à court terme, un jeune adulte en bonne santé dont la fonction rénale est normale peut n'ingérer que les 200 mL/j d'eau nécessaires pour excréter l'azote et les autres déchets générés par le métabolisme cellulaire. Davantage d'eau est nécessaire en cas de perte de capacité de concentration rénale. La capacité de concentration rénale est altérée chez

  • les personnes âgées

  • Dans le diabète insipide, certaines néphropathies, dans l'hypercalcémie, en cas de restriction sodée sévère, d'hyperhydratation chronique ou d'hyperkaliémie

  • Les personnes qui ingèrent de l'éthanol, de la phénylhydantoïne, du lithium, de la déméclocycline ou de l'amphotéricine B

  • en cas de diurèse osmotique (p. ex., en raison de régimes à forte teneur en protéines ou d'une hyperglycémie)

Les autres pertes d'eau obligatoires sont principalement des pertes insensibles par les poumons et la peau, en moyenne environ 0,4 à 0,5 mL/kg/h soit environ 650 à 850 mL/j chez un adulte de 70 kg. Au cours des états fébriles, les pertes supplémentaires sont de 50 à 75 mL/j par degré centigrade au-dessus de la normale. Les pertes d'eau gastro-intestinales sont habituellement négligeables, sauf en cas de diarrhée et/ou de vomissements importants. Les pertes par la sueur peuvent être importantes du fait de la chaleur environnante d'un effort excessif.

La prise d'eau de boisson est régulée par la soif. La soif est déclenchée par des récepteurs situés dans l’hypothalamus antérolatéral qui répondent à une augmentation de l’osmolalité plasmatique (aussi minime que 2%) ou à la diminution du volume des liquides corporels. Rarement, un dysfonctionnement hypothalamique diminue la sensation de soif.

L'excrétion de l'eau par les reins est principalement régulée par la vasopressine (ADH). La vasopressine est sécrétée par l'hypophyse postérieure et entraîne une augmentation de la réabsorption de l'eau au niveau du néphron distal. La sécrétion de la vasopressine est stimulée par l'un des stimuli suivants:

  • Augmentation de l'osmolalité sérique

  • Diminution du volume sanguin

  • Diminution de la PA

  • Stress

La sécrétion de vasopressine est altérée par certaines substances (p. ex., éthanol, phénylhydantoïne) et par le diabète insipide d'origine centrale ( Diabète insipide central).

L'absorption d'eau diminue osmolalité sérique. La baisse de l'osmolalité sérique inhibe la sécrétion de la vasopressine, permettant aux reins de produire une urine diluée. La capacité de dilution des reins en bonne santé chez les jeunes adultes est telle que l’apport quotidien maximal de liquide peut atteindre jusqu’à 25 L; de plus grandes quantités abaissent rapidement l'osmolalité du plasma.

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