Osmolalité, osmolarité et homéostasie des fluides

Osmolalité, osmolarité et homéostasie des fluides

À l’état d’équilibre, la teneur totale en eau et en sel de notre corps reste constante. Une augmentation ou une diminution de l’apport en eau et en sel est mise en parallèle avec un changement équivalent de l’excrétion rénale d’eau et de sel.L’homéostasie est obtenue par le processus de filtration glomérulaire du plasma pour produire un ultrafiltrat. Les tubules traitent ensuite cet ultrafiltrat de sorte que le débit urinaire final et l’excrétion de solutés répondent aux besoins homéostatiques de l’organisme.

L’osmolalité et l’osmolarité sont des mesures de la concentration en solutés d’une solution. En pratique, il existe une différence négligeable entre les valeurs absolues des différentes mesures. Pour cette raison, les deux termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, même s’ils font référence à des unités de mesure différentes.

Osmolalité

L’osmolalité est une estimation de la concentration osmolaire du plasma et est proportionnelle au nombre de particules par kilogramme de solvant ; elle est exprimée en mOsmol/kg (l’unité SI est le mmol/kg mais le mOsmol/kg est encore largement utilisé). C’est ce qui est utilisé lorsque les valeurs sont mesurées par un laboratoire. L’osmolalité est mesurée par les laboratoires cliniques à l’aide d’un osmomètre – soit un osmomètre à dépression du point de congélation, soit un osmomètre à dépression de la pression de vapeur. L’osmolalité normale du liquide extracellulaire est de 280 à 295 mOsmol/kg.

Osmolarité

L’osmolarité est une estimation de la concentration osmolaire du plasma et est proportionnelle au nombre de particules par litre de solution ; elle est exprimée en mmol/L. C’est ce qui est utilisé lorsqu’une valeur calculée est dérivée.

Elle est dérivée des concentrations mesurées de Na+, K+, urée et glucose. L’osmolarité n’est pas fiable dans diverses conditions – par exemple, une pseudohyponatrémie comme l’hyperlipidémie dans le syndrome néphrotique, ou une hyperprotéinémie.

Les équations suivantes peuvent être utilisées pour calculer l’osmolarité :

Osmolarité calculée = 2 (Na+) + 2 (K+) + Glucose + Urée (tous en mmol/L) ; OU Osmolarité calculée = 2 (Na+) + Glucose + Urée (tous en mmol/L).

Le doublement du sodium tient compte des ions négatifs associés au sodium et l’exclusion du potassium permet approximativement la dissociation incomplète du chlorure de sodium.

Le terme osmolarité a été largement supplanté par osmolalité, même lors de la discussion des valeurs calculées. L’osmolalité est utilisée dans le reste de cet article.

L’écart osmotique

L’écart osmotique (également appelé écart osmolal) est une mesure arbitraire de la différence entre l’osmolalité réelle (mesurée par le laboratoire) et l’osmolalité calculée. Il est normalement inférieur à 10-15 mOsmol/kg (voir le laboratoire local pour la fourchette). Lorsque le trou osmotique est augmenté, cela indique la présence d’autres solutés osmotiquement actifs qui ne sont pas pris en compte dans l’osmolalité calculée – par exemple, lors de l’ingestion de méthanol ou d’éthylène glycol.

Pertinence clinique de l’osmolalité

Les membranes cellulaires étant en général librement perméables à l’eau, l’osmolalité du liquide extracellulaire (FEC) est approximativement égale à celle du liquide intracellulaire (FIC). Par conséquent, l’osmolalité plasmatique est un guide de l’osmolalité intracellulaire.

Ceci est important, car il montre que les changements de l’osmolalité du CEF ont une grande influence sur l’osmolalité du CIF – changements qui peuvent causer des problèmes de fonctionnement et de volume cellulaires normaux (peuvent même induire une cytolyse).

• Chez les personnes normales, l’augmentation de l’osmolalité dans le sang stimulera la sécrétion de l’hormone antidiurétique (ADH). Il en résultera une augmentation de la réabsorption d’eau, une urine plus concentrée et un plasma sanguin moins concentré. Le diabète insipide est une condition causée par l’hyposécrétion ou l’insensibilité aux effets de l’ADH. Une élévation peut être associée à la mortalité par accident vasculaire cérébral.
• Une faible osmolalité sérique supprimera la libération d’ADH, ce qui entraînera une diminution de la réabsorption d’eau et un plasma plus concentré.
• Une augmentation de seulement 2 % à 3 % de l’osmolalité plasmatique produira une forte envie de boire. Une modification de 10 à 15 % du volume sanguin et de la pression artérielle est nécessaire pour produire la même réponse.

ADH

Le rein contrôle l’excrétion de l’eau en grande partie par l’ADH – un polypeptide sécrété par les cellules hypothalamiques supraoptiques et paraventriculaires dont les axones se terminent dans l’hypophyse postérieure. Sa demi-vie est de 5 à 20 minutes, ce qui permet une adaptation rapide aux fluctuations de l’osmolalité du plasma. La sécrétion d’ADH est contrôlée par les osmorécepteurs et les barorécepteurs. Bien que le corps va essayer de contrôler l’osmolalité plus que le volume, si le volume tombe dangereusement bas, le rein va conserver l’eau au détriment de l’osmolalité, c’est-à-dire même si la conservation de l’eau va réduire l’osmolalité des liquides corporels.

Les autres facteurs de contrôle sont des facteurs non osmotiques (narcotiques, douleur, stress, nicotine, chloropropamide, cytoxan, clofibrate, carbamazépine, nausées, angiotensine II) et des facteurs inhibant la libération – par exemple, l’éthanol, l’hypothermie et le peptide natriurétique atrial.

Mesures

• Osmolalité plasmatique – elle est généralement demandée pour rechercher une hyponatrémie. Un écart osmotique peut également être demandé si la présence d’agents osmotiquement actifs tels que le mannitol, et la glycine (un produit chimique utilisé dans les fluides d’irrigation chirurgicale), est suspectée.
• Osmolalité urinaire – elle est fréquemment demandée en même temps que l’osmolalité plasmatique pour aider au diagnostic – voir tableau ci-dessous.
• Osmolalité des selles – cela peut aider à évaluer une diarrhée chronique qui ne semble pas être due à une infection bactérienne ou parasitaire, c’est-à-dire que les selles peuvent contenir une substance osmotiquement active (par exemple, un laxatif). L’écart osmotique des selles peut également être calculé.

Ce tableau est un guide. L’effet sur l’osmolalité sérique et urinaire peut varier en fonction de la situation clinique individuelle – par exemple, une hypernatrémie peut entraîner une diminution de l’osmolalité urinaire et une hyponatrémie peut entraîner une augmentation inappropriée de l’osmolalité urinaire.