Conférences d'actualisation 2000, p. 551-569.
© 2000 Éditions scientifiques et médicales Elsevier SAS, et SFAR
Département d'anesthésie et de réanimation chirurgicale, CHU Robert Debré,
2, rue du général Koenig, 51092 Reims cedex, France
On entend par hyponatrémie la baisse de la concentration du sodium sérique en dessous de 137 mmol · L-1. Il s'agit d'un désordre hydroélectrolytique extrêmement fréquent en pratique médicale et observé chez environ 1 % de la population d'un hôpital général et chez 4 à 5 % des patients en postopératoire [1]. Dans ces conditions, cette fréquence élevée chez des patients hospitalisés doit faire évoquer le stress comme principal facteur étiologique.
Schématiquement, on distingue les hyponatrémies modérées (125-137 mmol · L-1), les hyponatrémies moyennes (115-125 mmol · L-1) et les hyponatrémies sévères (inférieures à 115 mmol · L-1) [2].
La natrémie, c'est-à-dire la concentration de sodium dans le plasma, varie entre 131 et 151 mmol · L-1. La concentration réelle du sodium dans le plasma dépend, en réalité, de la teneur en eau de ce dernier, d'où la notion de :
natrémie corrigée = natrémie mesurée (mmol · L-1) x 100/quantité d'eau en mL dans 100 mL de sérum.
La formule de Waugh permet de calculer la quantité d'eau présente dans 100 mL de sérum, soit 99,1 - (0,103 x lipidémie en g · L-1) - (0,073 x protides totaux en g · L-1).
Le plasma normal contenant 93 % d'eau, la natrémie corrigée varie entre 147 et 162 mmol · L-1.
La natrémie ne reflète pas toujours, loin s'en faut, le stock sodé de l'organisme. Ses variations dépendent le plus souvent des modifications de l'hydratation et de la répartition de l'eau. Il a été montré que la natrémie corrigée était en relation avec le rapport : sodium échangeable + potassium échangeable/eau totale. Ce rapport définit les variables qui contrôlent l'osmolalité intra- et extracellulaire.
La natrémie se mesure à jeun. L'hémolyse ne perturbe que très peu le dosage. Le prélèvement se fait habituellement sur sang total (analyseur automatique) ou maintenant rarement sur héparinate de lithium (photométrie de flamme).
Le sodium total (NaT) de l'adulte est estimé à 58 mmol · L-1, soit 3 500 à 4 300 mmol [3]. Il existe un compartiment rapidement échangeable qui représente environ 70 % du NaT et un compartiment lentement échangeable, osseux pour l'essentiel. La grande majorité du sodium (97,6 %) du NaT est extracellulaire. Il se répartit dans les liquides extracellulaires. Dans le plasma il représente 9/10e des cations plasmatiques. Dans les liquides interstitiels et la lymphe, pauvres en protéines, la concentration en sodium est légèrement plus faible que dans le plasma, du fait de l'équilibre de Gibbs et Donnan. L'os contient 43,1 % du NaT, sodium subdivisé en deux fractions, une fraction échangeable au contact des liquides interstitiels et une fraction non ou lentement échangeable. Les liquides transcellulaires qui sont formés activement au niveau cellulaire ont une concentration en sodium qui varie selon les sécrétions (tableau I). Ce circuit interne du sodium que réalisent les sécrétions digestives et leur réabsorption représente environ 1000 mmol · L-1. Le sodium est un cation intracellulaire accessoire dont la concentration n'est que de 10 à 15 mmol · L-1 d'eau cellulaire.
Le sodium est maintenu dans le secteur extracellulaire par un mécanisme actif, le gradient de concentration et le champ électrique négatif tendant à faire diffuser le sodium dans la cellule. Le sodium est en permanence expulsé de la cellule par un mécanisme siégeant au niveau membranaire, la « pompe à sodium », qui fait sortir une quantité de sodium égale à celle que le gradient électrochimique fait pénétrer par diffusion. Ce rejet actif du sodium est lié au maintien du potassium dans la cellule et dépend d'une activité métabolique, dont le fonctionnement est entravé par le froid, l'anoxie et les autres inhibiteurs spécifiques du métabolisme.
La balance sodée est contrôlée par les apports alimentaires et l'excrétion par les différentes voies d'élimination. La masse du sodium échangeable subit un renouvellement constant. Les entrées sont constituées exclusivement par les apports digestifs. L'absorption intestinale est rapide, environ trois minutes, et quasi-complète. Cette absorption, passive, est très importante sur le plan quantitatif puisqu'elle porte sur le sodium alimentaire et sur le sodium des sécrétions digestives, intestinales et surtout coliques. L'élimination digestive est négligeable (10 mmol · j -1) et les pertes sudorales sont très faibles (1 à 2 mmol). La principale voie d'élimination est urinaire. La natriurèse est normalement fonction de l'apport sodé et des besoins de l'organisme. Pour un apport minimal de sodium de 0,2 mmol · kg -1 · j -1, l'équilibre de la balance sodée est obtenu physiologiquement au bout de trois ou quatre jours. La natriurèse est alors équivalente à l'apport minimal. À l'inverse, à condition d'augmenter progressivement les apports, l'organisme peut équilibrer la balance sodée pour une ration quotidienne de 8 à 10 mmol · kg -1 de poids. Normalement le bilan du sodium peut être établi en ne tenant compte que de l'apport sodé alimentaire et de la natriurèse des 24 heures.
Le contrôle du bilan du sodium est assuré essentiellement par le rein. Divers facteurs de régulation interviennent à ce niveau dont les minéralocorticoïdes.
Les mouvements de l'eau sont étroitement liés à ceux des électrolytes, parmi lesquels le sodium joue le rôle essentiel. Il contrôle pratiquement à lui seul l'osmolalité des liquides extracellulaires.
L'eau totale représente 50 à 70 % du poids corporel. Ce pourcentage est fonction du poids, du sexe et de l'âge. L'eau totale se répartit en deux grands secteurs : les liquides extracellulaires (45 % de l'eau totale) et les liquides intracellulaires (55 % de l'eau totale). Les liquides extracellulaires comprennent le plasma, les liquides interstitiels et la lymphe, les tissus de soutien et le cartilage, l'os et les liquides transcellulaires.
Les divers espaces hydriques ont, fait essentiel, la même osmolalité. Toute modification de l'osmolalité d'un secteur hydrique provoque un mouvement d'eau pour rétablir l'iso-osmolalité allant du secteur le plus hypotonique vers le secteur le plus hypertonique. L'activité osmotique exprime la concentration ou la densité des particules dans un fluide. Cette activité est exprimée en milliosmoles (mOsm) équivalente aux ions milliéquivalents pour les ions monovalents. Pour un fluide comme le plasma, c'est la somme des activités osmotiques individuelles. Par exemple pour le sérum physiologique 0,9 % NaCl (154 mmol Na + 154 mmol Cl ou bien 154 mOsm Na + 154 mOsm Cl), l'activité osmotique est de 308 mOsm · L-1. L'osmolarité exprime l'activité osmotique par volume de solution (solutés plus solvant). Elle est assurée par les électrolytes, essentiellement le sodium. L'osmolarité peut-être approximativement déduite par la formule :
Osmolarité plasmatique = (natrémie x 2) + 10
Les substances non électrolytiques (urée, glucose...) n'interviennent que pour une faible part ; c'est surtout en cas d'hyperglycémie et/ou d'hyperazotémie qu'il est nécessaire de calculer l'osmolarité corrigée selon la relation :
Osmolarité corrigée = osmolarité sérique mesurée - (glycémie en mmol · L-1/18) - (azote total non protéique en mmol · L-1/2,8)
L'osmolalité exprime l'activité osmotique par unité de solvant (eau). L'osmolalité plasmatique peut être mesurée au laboratoire, une solution osmolaire gelant à 1,86 oC, ou bien calculée à partir des principaux solutés du plasma :
Osmolalité plasmatique = 2Na + glucose/18 + urée/2,8
soit (2 x 140 + 90/18 + 14/2,8)
La tonicité ou l'osmolalité effective décrit la différence entre les activités osmotiques de deux compartiments. Celle-ci détermine un gradient d'activité qui définit les mouvements de l'eau entre les deux compartiments. L'urée est éliminée du calcul puisque cette molécule a la capacité de diffuser dans les deux compartiments, intra- et extracellulaires :
Osmolalité effective = 2 x 140 + 90/18
Cette différence est négligeable chez l'individu normal. Le trou osmolaire exprime la différence entre l'osmolalité calculée et l'osmolalité mesurée. Il est normalement inférieur à 10 mOsm · L-1 et est dû à la présence d'autres solutés : calcium, magnésium, protéines et lipides.
L'existence d'un trou osmolaire élevé témoigne le plus souvent de la présence dans le plasma de solutés de bas poids moléculaire osmotiquement actifs, en concentration élevée comme le mannitol, le glycocolle, l'éthanol et le méthanol. Ceux-ci sont responsables d'une déshydratation intracellulaire.
Le glucose, osmole inefficace et diffusible en présence d'insuline, devient osmotiquement actif et susceptible de générer une hyponatrémie en l'absence d'insuline par l'appel d'eau d'origine intracellulaire qu'il entraîne. L'urée, osmole inactive, peut avoir le même comportement lorsque celle-ci est éliminée rapidement du compartiment plasmatique au cours de l'épuration extrarénale.
L'hydratation du secteur extracellulaire dépend du capital sodé de ce secteur. L'hydratation du secteur intracellulaire, en revanche, est fonction de la concentration des électrolytes extracellulaires, le sodium essentiellement. La natrémie détermine donc l'hydratation intracellulaire.
Le bilan hydrique est normalement équilibré. Le temps de renouvellement complet de l'eau de l'organisme est compris entre 13 et 20 jours soit 5 à 7,7 % par jour.
Le contrôle du bilan de l'eau fait appel à la régulation des entrées par la soif et à la régulation des sorties au niveau rénal. Les centres de la soif sont situés au niveau hypothalamique, proches des centres de sécrétion de l'hormone antidiurétique ou arginine-vasopressine. Comme pour l'hormone antidiurétique, il existe une double régulation, osmotique et volémique de la soif. Au niveau rénal, pour un débit de filtration glomérulaire de 120 mL · min -1, 85 % de l'eau sont absorbés passivement au niveau du tubule proximal. Dans ce tubule, celle-ci est réabsorbée au niveau de la branche descendante de l'anse de Henlé imperméable au sodium, puis au niveau de la branche ascendante perméable au sodium. La réabsorption de sodium est active au niveau de la portion initiale large sous l'action de l'aldostérone, et passive au niveau de la portion étroite. L'urine hypertonique au sommet de l'anse devient hypotonique à la sortie du tubule. Au niveau du tubule distal et collecteur, la réabsorption d'eau dépend de la présence ou non d'hormone antidiurétique. En son absence, l'urine définitive demeure hypotonique. En sa présence, les urines sont hypertoniques par rapport au plasma.
L'eau libre est une fraction imaginaire de la diurèse qui représente la différence, en plus ou en moins, entre le volume réel de la diurèse et le volume qu'elle aurait atteint si la totalité des solutés de l'urine avait été excrétés iso-osmotiquement par rapport au plasma. Elle représente l'excrétion urinaire d'eau, en excès ou en défaut, par rapport à la clairance osmolaire, selon la relation :
débit urinaire
en mL · min -1 = clairance osmolaire
+ clairance de l'eau libre
où la clairance de l'eau libre = débit urinaire (1 - osmolarité
urinaire/
osmolarité plasmatique)
Quand l'urine est hypotonique par rapport au plasma, la clairance de l'eau libre est positive ; quand l'urine est hypertonique par rapport au plasma, la clairance de l'eau libre est négative. Dans les conditions habituelles d'hydratation, la clairance de l'eau libre est faiblement négative, traduisant une sécrétion basale d'hormone antidiurétique.
La régulation de la sécrétion ou de la libération d'hormone antidiurétique (HAD) est assurée par un double mécanisme osmotique et volumique de feed-back négatif. L'osmolalité est le facteur de régulation physiologique. Toute élévation de l'osmolalité plasmatique du plasma et des liquides extracellulaires augmente la sécrétion d'HAD, et inversement. Le seuil de libération de l'HAD est voisin de 280 mOsm · L-1. Au-delà de ce seuil, le taux plasmatique d'HAD varie proportionnellement avec l'osmolalité. Une variation de 1 % de l'osmolalité plasmatique entraîne une variation de 1 pg · mL-1 du taux d'HAD. L'augmentation de la volémie et des liquides extracellulaires freine la sécrétion d'HAD et inversement. Cependant ce mécanisme est moins sensible que pour l'osmolalité (7 versus 1 %). La régulation volumique prend le pas sur la régulation osmotique quand ces deux types de contrôle sont en concurrence. Au total, l'osmorégulation varie, dans son seuil et sa régulation, avec la volémie : la baisse de la volémie diminue le seuil et augmente la sensibilité. Certains facteurs physiologiques (stress, émotion, douleurs et catécholamines), certains agents pharmacologiques (cholinergiques, bêta-stimulants, morphiniques, barbituriques, nicotine et angiotensine II) stimulent la sécrétion d'HAD ; d'autres facteurs l'inhibent (l'hypothermie, l'éthanol, la diphénylhydantoïne, les alpha-stimulants, les anticholinergiques et les glucocorticoïdes).
Les capacités de dilution de l'urine sont maximales à concentration plasmatique basse ou indétectable d'HAD, l'osmolalité urinaire pouvant alors atteindre 50 mOsm · L-1. Pour une charge urinaire normale de 800 à 1 000 milliosmoles, le rein est capable d'excréter une charge hydrique de 16 à 20 litres par jour. En revanche, une réduction de l'apport osmotique, tel qu'il peut être observé en période postopératoire, diminue la charge osmotique urinaire aux environs de 300 milliosmoles, et le rein ne peut plus excréter une charge hydrique excédant 6 litres par 24 heures. Dans ces circonstances, une diminution modérée de la capacité de dilution des urines est susceptible d'entraîner une hyponatrémie en dépit d'apports hydriques modérés.
En situation physiologique, le stimulus essentiel de la sécrétion d'HAD reste la tonicité plasmatique. C'est seulement dans les situations pathologiques que les stimuli non osmotiques deviennent prépondérants. La sécrétion d'HAD devient inadaptée et est observée en présence d'une hypotonicité plasmatique comme au cours des hypovolémies vraies ou relatives, où le stimulus hypovolémie domine par rapport au stimulus osmolalité. L'augmentation de la volémie diminue la pente du taux d'HAD circulante en fonction de l'osmolalité plasmatique.
Ainsi, la survenue d'une hyponatrémie résulte le plus souvent de la conjonction d'apports hypotoniques et d'une sécrétion d'HAD persistante et inadaptée à l'hypotonicité plasmatique en réponse à divers stimulus non osmotiques ou en relation avec diverses situations pathologiques.
Les osmolalités intra- et extracellulaires sont égales. Il en résulte que l'eau suit passivement les gradients de concentration des molécules osmotiquement actives, c'est-à-dire des molécules lentement diffusibles. Au cours des anomalies du métabolisme hydrosodé, la perturbation entre l'eau et le sodium est toujours extracellulaire. Toute diminution de l'osmolalité plasmatique entraîne une hyperhydratation cellulaire. Lorsqu'un déséquilibre osmotique s'installe entre le milieu extracellulaire et le milieu intracellulaire, la cellule doit s'adapter en modifiant son volume dans le sens inverse de la perturbation passive initiale. Si l'on tient compte du fait que le contenu osmotique cellulaire ne peut s'adapter que lentement, toute perturbation aiguë de l'équilibre hydrique augmente le volume cellulaire, toute perturbation d'installation progressive limite l'augmentation du volume cellulaire. Cette adaptation est importante au niveau cérébral, puisqu'une augmentation de plus de 10 % de l'eau intracérébrale est incompatible avec la vie [4].
L'hypotonicité extracellulaire entraîne une augmentation du volume cellulaire, et le retour à la normale de ce dernier met en jeu rapidement une sortie d'électrolytes de la cellule, du potassium et du chlore, soit par des canaux, soit par un cotransport ; puis une perte passive d'osmolytes organiques, dont des acides aminés et des polyols par un canal non spécifique. Plus tardivement, le gonflement cellulaire inhibe la transcription des gènes qui codent pour le cotransport sodium/osmolytes et pour les enzymes impliquées dans la synthèse cellulaire des osmolytes [5]. Dans ces conditions, la régulation du volume cellulaire n'est pas instantanée et les modifications du volume cellulaire et leur régulation conditionnent le caractère symptomatique ou non d'une hyperhydratation extracellulaire.
On parle d'hyponatrémie « factice », ou encore de pseudohyponatrémie lorsque la natrémie corrigée est normale. L'équation de Edelman montre qu'une hyponatrémie peut résulter soit d'un déficit en sodium, soit d'un excès d'eau ou soit d'un déficit en potassium. Ces mécanismes peuvent être isolés ou fréquemment associés.
Dans ce cas, la natrémie mesurée est basse, car il existe dans le plasma un excès de substances pauvres en sodium. Le diagnostic repose sur le calcul de la natrémie corrigée, normale ; la mesure de l'osmolalité plasmatique normale et la découverte de l'anomalie responsable : soit le plus souvent une hyperlipidémie majeure où le sérum est lactescent, soit plus rarement une hyperprotidémie.
Elles résultent d'un bilan sodé négatif, davantage déficitaire que le bilan hydrique. Elles sont dues exceptionnellement à un manque d'apport de sodium et presque toujours à un excès d'élimination urinaire, digestive ou cutanée de sodium. Dans cette situation, l'hypo-osmolalité des liquides extracellulaires provoque une hyperhydratation intracellulaire, notamment cérébrale, à l'origine des vomissements qui aggravent l'hyponatrémie. Celle-ci n'est pas proportionnelle à la perte sodée et souvent une part dilutionnelle est présente. Une déplétion potassée est souvent mise en évidence.
Elles sont les plus fréquentes. Elles résultent d'un excès d'eau isolé ou d'une rétention hydrosodée avec un excès relatif d'eau. Une erreur thérapeutique, boissons excessives ou réhydratation parentérale hypotonique en est souvent à l'origine. Dans la plupart des cas il existe une atteinte rénale, organique ou fonctionnelle.
Celle-ci, comme la diminution du potassium échangeable qu'elle engendre, en particulier au niveau intracellulaire, peut être à l'origine d'une hyponatrémie. Son mécanisme reste discuté, mais l'existence d'une hypotonie cellulaire, induite par la déplétion potassée intracellulaire, pourrait être à l'origine d'un déplacement d'eau vers le secteur extracellulaire. Un transfert compensateur de sodium vers le secteur intracellulaire peut aggraver l'hyponatrémie.
La symptomatologie dépend de plusieurs facteurs dont l'âge, le sexe, l'étiologie, l'importance de l'hyponatrémie et aussi la vitesse d'installation. Les signes qui accompagnent une hyponatrémie aiguë, apparaissant dans un contexte de déplétion sodée et d'ingestion d'eau, sont souvent différents de ceux qui accompagnent une intoxication aiguë par l'eau. Les premiers signes neurologiques d'une intoxication par l'eau peuvent être observés pour une natrémie aux environs de 130 mmol · L-1. Les plus fréquents sont des nausées, des céphalées et des vomissements. Mais des crises comitiales, un arrêt respiratoire ou un coma brutal ne sont pas rares. Classiquement, la symptomatologie est plus caricaturale chez la femme en âge de procréer [6]. Les hyponatrémies symptomatiques, et inférieures à 120 mmol · L-1, entraînent une mortalité supérieure à 50 %, dans les autres cas elles peuvent être responsables de graves séquelles neurologiques [7] [8] [9]. Lorsque l'installation de l'hyponatrémie est plus progressive, c'est-à-dire sur quelques jours à une semaine, ou lorsque celle-ci résulte d'une déplétion sodée et d'une ingestion hydrique exagérée, la symptomatologie peut être inexistante. La mortalité et la morbidité des hyponatrémies sont élevées chez la femme jeune, exceptionnelles chez l'homme et chez la femme âgée lorsque la natrémie reste supérieure à 128 mmol · L-1.
Au cours des hyponatrémies chroniques, la symptomatologie est le plus souvent absente. Même si elle sont le plus souvent observées chez la femme ou le sujet âgé, la morbidité et la mortalité sont peu élevées. Les hyponatrémies chroniques sont le plus souvent rencontrées dans un contexte d'insuffisance cardiaque, d'insuffisance rénale, de syndrome néphrotique ou d'insuffisance hépatocellulaire. Dans la plupart de ces situations, l'eau totale et le sodium total sont augmentés. Elles illustrent assez souvent aussi un syndrome de sécrétion inappropriée d'hormone antidiurétique (SIHAD), syndrome observé dans plusieurs variétés de pathologies neurologiques et pulmonaires, d'origine tumorale ou infectieuse [10] [11] [12] (tableau II).
Chez de nombreux patients hospitalisés, un SIHAD like peut être induit par de nombreuses thérapeutiques : hypoglycémiants oraux, antidépresseurs tricycliques, antimitotiques, clofibrate et morphinomimétiques. L'hyponatrémie peut être le résultat d'un régime désodé strict, aggravé ou non par des pertes sudorales exagérées ou un traitement diurétique complémentaire. L'hyponatrémie chronique a aussi été décrite dans la maladie d'Addison, au cours du syndrome d'immunodéficience acquise et chez les buveurs de bière [13].
Chez la plupart des patients hyponatrémiques, la symptomatologie est exceptionnellement corrélée avec la profondeur de l'hyponatrémie. Un patient avec une natrémie à 110 mmol · L-1 peut être asymptomatique alors qu'un autre avec une natrémie à 127 mmol · L-1 est dans un profond coma. Cependant, la plupart des patients avec une natrémie au environ de 120 mmol · L-1 sont cliniquement stuporeux et présentent des convulsions [13].
Les rares études réalisées sur les conséquences anatomiques cérébrales de l'hyponatrémie ont montré qu'elle s'accompagnait d'une augmentation de la taille cérébrale, d'une diminution de la taille des ventricules et d'une oblitération des espaces sous-arachnoïdiens. L'œdème domine dans la matière grise. L'œdème est aussi localisé au niveau de l'uncus et des amygdales chez les patients ayant eu une hyponatrémie aiguë. Dans les cas décrits, la lésion primaire est souvent attribuée à une démyélinisation d'origine hypoxique consécutive ou non à un arrêt cardiocirculatoire. Cette démyélinisation peut être diffuse ou bien siéger dans des zones cérébrales électives : matière blanche sous-corticale, hypothalamus, bulbe, protubérance ou moelle épinière [14].
En règle générale, l'augmentation de l'eau intracérébrale est d'autant plus importante que l'hyponatrémie est profonde et survient rapidement. Au cours des hyponatrémies chroniques, pour la même valeur de natrémie, l'augmentation de l'eau intracérébrale est moins importante. Ceci suggère l'existence de mécanismes limitant l'augmentation de l'eau intracérébrale en réponse à l'hyponatrémie [5].
Chez l'animal, pour une hyponatrémie aiguë de moins de 4 heures, le contenu cérébral en électrolytes est peu diminué, alors qu'au cours des hyponatrémies chroniques le contenu en sodium, potassium et chlore est diminué proportionnellement à la chute de la natrémie. Lorsque l'hyponatrémie est induite sur une durée de plusieurs jours, l'osmolalité intracérébrale diminue progressivement. Dans ce cas, la diminution de l'osmolalité intracérébrale et la diminution du gradient osmotique entre le plasma et le secteur intracérébral constitue le premier mécanisme susceptible de limiter l'augmentation de l'eau intracérébrale. Chez l'animal encore, l'osmolalité intracérébrale est supérieure à l'osmolalité plasmatique au cours des hyponatrémies aiguës [13].
Les conséquences cérébrales d'une hyponatrémie aiguë seraient caractérisées par une augmentation du contenu en eau du cerveau, alors que les conséquences cérébrales d'une hyponatrémie chronique seraient en rapport avec une diminution du contenu cérébral en sodium et potassium. Les mécanismes compensateurs seraient plus efficaces chez l'homme que chez la femme.
La plupart des effets de l'encéphalopathie hyponatrémique semblent liés à l'œdème cérébral et à ses séquelles [15] [16]. Ces effets sont probablement consécutifs à la pression exercée sur le parenchyme cérébral contenu dans une enveloppe rigide. Dans ces conditions, au point de vue thérapeutique, une élévation de la pression osmotique plasmatique est nécessaire pour inverser le courant d'eau, et un gradient d'au moins 25 mOsm · kg -1 entre le secteur plasmatique et le secteur intracellulaire cérébral doit être institué [17].
Au tout début, la symptomatologie d'une hyponatrémie aiguë est probablement due à l'œdème cérébral. Secondairement, elle pourrait être due à l'augmentation de la pression intracérébrale. Lorsque l'hyponatrémie se prolonge, la matière cérébrale s'appauvrit en sodium et en potassium limitant l'expansion cérébrale. La perte de sodium et de potassium cérébral entraîne une inhibition du métabolisme energétique intracérébral et interfère avec la sortie de neurotransmetteurs amino-acides. Avec une augmentation de 5 à 8 % du volume cérébral, un engagement cérébral peut survenir. L'apparition d'une inégalité pupillaire ou d'une dilatation pupillaire, l'apparition d'une hypoventilation conduisant à un arrêt respiratoire, une instabilité hémodynamique, l'existence de troubles de la thermorégulation, et l'apparition d'une incontinence urinaire et fécale sont des signes qui doivent faire craindre un engagement cérébral. Des lésions d'anoxie cérébrale peuvent compliquer les lésions œdémateuses et toucher toutes les structures cérébrales y compris l'hypophyse et les nerfs crâniens [18].
Elle caractérise les patients qui développent, brutalement au cours d'une hyponatrémie, un syndrome complexe pouvant associer un état confusionnel, une incohérence verbale, des hallucinations, un état de stupeur, un opisthotonos, des réponses anormales aux stimuli nociceptifs avec des signes de décortication ou de décérébration, une crise comitiale ou un état de mal convulsif [19]. Au cours des heures qui suivent le patient peu présenter un arrêt respiratoire, une hypothermie et une anisocorie. Ce tableau clinique peut faire évoquer de nombreux diagnostics différentiels et nécessiter en cas d'incertitude des explorations complémentaires spécifiques : TDM ou IRM à la recherche de signes d'œdème cérébral ou bien d'engagement.
Depuis longtemps, il a été suggéré, que le traitement des hyponatrémies symptomatiques avec du NaCl hypertonique pouvait avoir pour conséquence une myélinolyse centropontine, pathologie neurologique d'étiologie incertaine, décrite initialement chez des alcooliques dénutris [20] [21]. Les lésions identifiées siègent à la base du tronc cérébral et s'étendent à la partie centrale et inférieure de cette région en touchant les nerfs crâniens. Seule la myéline est détruite, alors que les structures nerveuses et vasculaires sont conservées. Des localisations extrapontines ont été décrites. Il s'agit le plus souvent de lésions d'anoxie cellulaire associées. La mortalité de cette entité est élevée et l'amélioration est exceptionnelle chez les survivants. Dans la description clinique originale, les patients sont le plus souvent quadriplégiques avec une paralysie faciale, une impossibilité à parler et à déglutir et ne présentent aucune réponse aux stimuli nociceptifs. La paralysie faciale et linguale évoque une atteinte pseudobulbaire.
Initialement, ces anomalies ont été décrites comme une entité distincte, dans laquelle les lésions cérébrales de démyélinisation étaient confinées à la protubérance. Depuis quelque temps, le terme a été utilisé chez des patients qui avaient une démyélinisation cérébrale touchant soit la protubérance soit les régions juxta-protubérantielles, ou les deux à la fois, ou bien encore avec des manifestations cliniques évocatrices sans preuve anatomopathologique. C'est dans ce contexte qu'il a semblé préférable d'utiliser le terme de lésions cérébrales de démyélinisation pour tous patients présentant une démyélinisation observée au décours d'une hyponatrémie et confirmée par l'autopsie, la TDM ou l'IRM cérébrale [22]. Le diagnostic doit être récusé lorsque les patients ont des symptômes évocateurs sans preuve anatomique.
Des études récentes ont démontré que les lésions cérébrales, observées dans un contexte d'hyponatrémie avec encéphalopathie, étaient dues aux conséquences cumulées de l'hypoxie ou de l'anoxie, l'engagement cérébral et la pression exercée par la nécrose. Habituellement, l'hypoxie ou l'anoxie donnent lieu à des lésions de démyélinisation et le retard de l'apparition des signes cliniques est souvent un élément permettant de mettre en cause le retard de la prise en charge thérapeutique de l'hyponatrémie.
En effet, cette entité clinique peut apparaître tardivement, quelques jours après la disparition de la symptomatologie de l'encéphalopathie hyponatrémique, ou même plusieurs semaines plus tard, brutalement avec l'apparition de signes de désorientation temporo-spatiale, des signes confusionnels, un état de stupeur ou une irritabilité souvent accompagnée d'une agitation, des accès maniaques ou simplement un comportement anormal. Il peut s'agir de signes d'atteinte corticale : aphasie, agnosie ou apraxie avec des anomalies locomotrices comme une rigidité ou une spasticité. Dans la plupart des cas, le diagnostic initial peut passer inaperçu et le diagnostic positif être difficile [23].
Le diagnostic de myélinolyse centropontine a été initialement décrit chez des patients alcooliques ou dénutris, avec dans la plupart des cas une pathologie sous-jacente évolutive telle qu'une insuffisance hépatique, une infection sévère ou chez des brûlés [24]. Dans la plupart des cas décrits, seule une minorité des patients avaient eu une hyponatrémie ; certains étaient en réalité hypernatrémiques, et moins de 5 % d'entre eux avaient eu leur hyponatrémie rapidement corrigée par du sérum salé hypertonique. Par conséquent, aucune donnée actuelle ne permet de dire qu'il existe une relation entre l'hyponatrémie ou son traitement et la myélinolyse centropontine.
La classification étiologique des hyponatrémies est schématique. Les mécanismes physiopathologiques étant souvent intriqués, ils varient d'un malade à l'autre au sein de la même étiologie, voire chez le même malade selon le moment évolutif.
Il existe dans cette situation un excès relatif d'eau libre dans le compartiment extracellulaire par rapport au sodium. Ceci ne signifie pas pour autant que le volume de ce compartiment soit élevé. En effet, le volume extracellulaire peut être bas, normal ou élevé. Le raisonnement clinique repose avant tout sur l'analyse de ce compartiment : fréquence cardiaque, pression artérielle, réplétion veineuse, pression veineuse centrale et volume urinaire.
Cette situation est observée à l'occasion de pertes de liquides isotoniques au plasma. Il y a une perte nette de sodium, ce qui a pour conséquences une diminution du volume extracellulaire et une diminution de la concentration extracellulaire de sodium. L'analyse de la natriurèse permet d'identifier l'origine des pertes, rénales ou extrarénales.
Les pertes d'origine digestive sont fréquentes : vomissements, diarrhée, lavages gastriques répétés, aspirations digestives, fistules digestives, ponctions d'ascite répétées... Dans ces situations, la natriurèse est inférieure à 10 mmol · L-1. Chez le sujet normal, le régime sans sel strict, même prolongé, n'entraîne pas normalement d'hyponatrémie. L'adaptation rénale est en effet parfaite, et la natriurèse s'effondre au point de s'annuler parfois. Au cours d'épisodes de sudations prolongées, les pertes hydrosodées sont hypotoniques et l'hyponatrémie n'apparaît qu'en cas d'apport hydrique hypotonique.
Lorsque la natriurèse est supérieure à 20 mmol · L-1, le diagnostic de perte rénale de sodium doit être évoqué [25]. On dit d'une néphropathie qu'elle comporte une perte de sel quand, après cinq jours de régime apportant moins de 20 mmol de sodium, la natriurèse atteint ou dépasse 50 mmol · j -1 (tableau III). Ces néphropathies sont peu fréquentes et sont en cause exceptionnellement, des néphropathies glomérulaires et presque toujours les maladies rénales ou l'atteinte anatomique prédominent dans la médullaire : les néphropathies tubulo-interstitielles aiguës à la phase de reprise de diurèse et les levées d'obstacle sur les voies urinaires, les néphropathies interstitielles chroniques d'origine urologique (reflux vésico-urétéral, lithiase pyélocalicielle...) et les néphropathies d'origine métabolique (diabète sucré, syndrome de Burnett) ou toxique (abus d'analgésiques).
La conservation d'une natriurèse supérieure à 20 mmol · L-1 doit faire plus exceptionnellement évoquer un hypercorticisme minéralocorticoïde. L'hyponatrémie est en partie expliquée par la déplétion sodée. Il existe une fuite urinaire de sodium, la balance sodée n'est que modérément négative, mais le déficit est continu et surtout, l'adaptation des éliminations urinaires aux apports et aux pertes extrarénales de sodium a disparu [26].
Au cours des traitements diurétiques la perte rénale de sodium est normale [27]. L'utilisation très répandue des diurétiques rend compte de la fréquence des hyponatrémies au cours des traitements par thiazidiques. La déplétion sodée entraîne une déplétion potassique et elle diminue les capacités d'excrétion rénale de l'eau. Il est important de limiter chez les patients traités les perfusions de solutés hypotoniques et de recommander aux patients ambulatoires de ne pas boire excessivement.
Cette situation est créée par un gain, même minime, en eau libre. En effet, il faut un gain de 5 litres pour observer l'apparition d'œdèmes. Celles-ci sont rencontrées dans un contexte soit de SIHAD ou bien dans un contexte d'intoxication par l'eau en particulier chez les polydypsiques.
Le SIHAD est un syndrome d'hypotonie plasmatique provoqué par une sécrétion d'hormone antidiurétique, inappropriée dans la mesure où la sécrétion persiste en dépit de l'hypotonie plasmatique. La forme typique que constitue le syndrome de Schwartz-Bartter est caractérisée par une hyponatrémie avec hypo-osmolalité associée à une hypertonie des urines où la natriurèse persiste, sans hypovolémie, et sans insuffisance rénale, surrénale ou cardiaque [28]. La clairance de l'eau libre est négative et le reste après surcharge hydrique, alors que la restriction hydrique sévère peut la positiver et corriger la natrémie. Une déshydratation peut transitoirement normaliser la natrémie et masquer le SIHAD. Le diagnostic repose sur le dosage de l'hormone antidiurétique et sur la réponse à la restriction hydrique. Une hypo-uricémie est souvent trouvée [29]. Au plan étiologique, on distingue des hypervasopressinismes autonomes, où la libération d'hormone antidiurétique (ou d'une substance de structure voisine à activité HAD like) se fait à partir d'une source ectopique, presque toujours tumorale et maligne (cancer bronchiques, pancréatique, sarcomes...), et des hypervasopressinismes réactionnels qui peuvent être secondaires à une atteinte des centres hypothalamiques de sécrétion et de libération de l'HAD à l'occasion d'une lésion organique cérébrale (traumatisme crânien, méningite, encéphalite, abcès cérébral, tumeur cérébrale...), de facteurs psycho-émotionnels ou iatrogène (carbamates, neuroleptiques, diurétiques, antimitotiques, hormones neuro-hypophysaires...) [30] [31]. Un hypervasopressinisme réactionnel peut être aussi secondaire à une atteinte des voies centripètes parasympathiques, une atteinte des volorécepteurs et des barorécepteurs ou bien encore à une hypovolémie « absolue » ou « efficace » [32]. Dans tous les cas, l'hypervasopressinisme est déterminé par un stimulus non osmotique, souvent physiologique auquel il est adapté. Il est en revanche « inapproprié » à l'osmolalité plasmatique abaissée (tableau II).
Les hyponatrémies des polydipsiques sont rares, mais leur fréquence est sans doute largement sous-estimée. Les polydipsies psychogènes s'accompagnent souvent d'une hypo-osmolalité plasmatique modérée, mais l'intoxication par l'eau reste très rare. Elle survient pratiquement toujours chez des psychopathes [33]. Une hyponatrémie dilutionnelle peut exceptionnellement être attribuée à une potomanie à la bière [34]. Cette dernière est un facteur aggravant souvent rencontré dans les hyponatrémies sévères. Le mécanisme physiopathologique de ces troubles est loin d'être univoque. Un dépassement des capacités rénales d'excrétion de l'eau est souvent évoqué. Il s'agit le plus souvent d'une diminution des capacités rénales d'excrétion de l'eau, favorisée par une cause sous-jacente : vomissements, insuffisance cardiaque, insuffisance hépatique... Un hypervasopressinisme autonome pourrait expliquer à lui seul l'hyponatrémie, lorsque les autres causes favorisantes ont été éliminées. Les apports hydriques excessifs sont favorisés quelquefois par la sécheresse de la bouche induite par les neuroleptiques. L'évolution est en règle générale rapidement régressive lorsque les apports liquidiens sont restreints ou supprimés. Les troubles de conscience entraînent souvent l'arrêt de la prise démesurée de boissons.
Elles caractérisent une situation où existe un excès de sel et d'eau avec un excès d'eau supérieur à l'excès de sel. Celles-ci sont observées au cours de la cirrhose décompensée et de l'insuffisance cardiaque congestive [35] [36]. Dans les deux cas, la natriurèse est effondrée, inférieure à 20 mmol · L-1. Au cours de la cirrhose décompensée, l'hyponatrémie peut-être expliquée par une rétention hydrique consécutive à l'altération des capacités rénales d'excrétion de l'eau d'une part, une « déplétion » sodée extracellulaire et un hypothétique hypervasopressinisme d'autre part. Au cours de l'insuffisance cardiaque congestive, l'hyponatrémie est fréquente et n'est pas seulement imputable au régime sans sel et aux diurétiques, mais à des facteurs rénaux propres (augmentation de la rétention hydrosodée) et à des facteurs humoraux (hypervasopressinisme et hyperaldostéronisme). L'hyponatrémie est fréquente aussi au cours du syndrome néphrotique et son mécanisme est proche de celui des hyponatrémies du cirrhotique ou du cardiaque. Des hyponatrémies hypervolémiques peuvent être observées au cours de l'évolution de l'insuffisance rénale chronique. L'hyperhydratation cellulaire est dans ce contexte fréquente. Il existe une diminution des capacités de dilution des urines et la natriurèse est conservée et supérieure à 20 mmol · L-1. Le traitement est préventif et les apports doivent être adaptés aux besoins.
Il s'agit de situations où la natrémie est rapidement inférieure à 120 mmol · L-1. Le plus souvent elles sont la conséquence d'une dilution aiguë par du liquide hypoosmolaire. Le syndrome de résorption après résection transuréthrale de prostate (RTU) en est l'exemple le plus caricatural [37]. Il peut être rencontré dans d'autres circonstances chirurgicales : chirurgie vésicale, chirurgie gynécologique. Il traduit le passage dans l'organisme d'une partie importante du liquide d'irrigation utilisé lors de la résection. Il peut survenir à tous moments. Pendant l'intervention, il traduit l'effraction des sinus veineux périprostatiques. La forme tardive est consécutive à la réabsoption de liquide d'irrigation extravasé dans l'espace périprostatique, lors d'une résection prostatique trop généreuse et entraînant une rupture capsulaire. L'hyponatrémie est liée à la résorption d'un liquide pauvre en sodium. Un certain nombre de facteurs de risque pour le RTU ont été identifiés : le nombre et l'importance des sinus prostatiques ouverts, la pression d'irrigation qui devrait constamment être inférieure à 4 kPa, la durée de résection supérieure à 60 minutes, les solutions d'irrigation hypotoniques et l'importance de la résection. Les signes cliniques évocateurs sont caractérisés par des signes cardiovasculaires (hypertension initiale, hypotension, bradycardie, cyanose, état de choc et œdème aigu du poumon), des signes neurologiques (nausées, vomissements, confusion, convulsions, mydriase, et coma) et des signes biologiques (hyponatrémie, hypoosmolalité, insuffisance rénale aiguë). Une hyperammoniémie et une hyperglycinémie sont observées lorsque le liquide d'irrigation utilisé est une solution de glycocolle. Le tableau neurologique peut à lui seul être explicité par l'hyperglycinémie [38]. Dans la plupart des situations cliniques, la survenue de signes cliniques évocateurs impose la mise en route d'un traitement immédiat.
D'une manière générale, le traitement de l'hyponatrémie, même s'il a fait l'objet de nombreuses controverses, doit prendre en compte la cause, son expression clinique et la durée de l'évolution [39] [40] [41] [42]. Plusieurs études, réalisées chez des patients avec une hyponatrémie symptomatique, remettent en cause l'idée que la rapidité de la correction de l'hyponatrémie est un facteur déterminant des lésions cérébrales secondaires [22] [43] [44] [45]. Si dans une étude rétrospective, la survenue de complications neurologiques au cours ou au décours de la correction est associée au caractère chronique de l'hyponatrémie et à une vitesse de correction supérieure à 0,55 mmol · L-1 · h -1 ; dans une autre étude prospective, réalisée chez des sujets hyponatrémiques comateux, une correction plus rapide de 1,3 mmol · L-1 · h -1 a permis une évolution favorable dans tous les cas [22] [46]. Cependant, de nombreux facteurs, évoluant simultanément avec l'hyponatrémie, peuvent être à l'origine des complications neurologiques [18] [47].
Celle-ci est justifiée s'il existe des signes neurologiques : agitation, stupeur, nausées, vomissements, céphalées, convulsions et coma. Le rythme de la correction doit être de 1 à 2 mmol · L-1 · h -1, jusqu'à un seuil de 125 à 130 mmol · L-1. Cependant, l'alcoolique et le dénutri représentent une catégorie de patients à part. En effet, dans ce contexte, pour un niveau de natrémie identique, la mortalité après traitement est plus élevée que dans d'autres groupes de patients [48] [49]. La correction rapide utilise du sérum salé hypertonique 3 % qui contient 513 mmol de sodium pour 500 mL, soit environ 1 mmol · L-1 de sodium [49] [50]. En pratique cependant la correction de la natrémie peut être rapide et imprévisible. Dans ces conditions, une surveillance biologique régulière et rigoureuse s'impose, et le traitement doit être réajusté dès les premiers signes d'amélioration biologique et clinique [51] [52].
Le choix d'une solution sodée hypertonique et/ou de diurétiques est déterminé par le niveau du volume extracellulaire (figure 1).
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Lorsqu'il s'agit d'une hyponatrémie hypovolémique, c'est-à-dire avec volume extracellulaire bas, le sérum salé à 3 % est utilisé jusqu'à correction partielle de la natrémie, c'est-à-dire 125 à 130 mmol · L-1. La quantité qu'il faut perfuser dépend du déficit sodé. Le déficit en sodium estimé en mmol peut être calculé par la formule suivante :
déficit en sodium = eau totale x (125 - natrémie)
Le volume de chlorure de sodium à 3 % éventuellement nécessaire pour corriger l'hyponatrémie correspond au déficit exprimé en mmol.
Lorsqu'il s'agit d'une hyponatrémie isovolémique, c'est-à-dire avec volume extracellulaire normal, une diurèse sodée est induite avec du furosémide, suivie d'une perfusion d'une solution salée hypertonique à 3 % s'il existe des signes neurologiques, d'une perfusion de sérum salé isotonique en l'absence de symptomatologie. Ce protocole s'applique dans le cas particulier d'une hyponatrémie symptomatique avec SIHAD [44]. Dans le cas particulier d'une potomanie, la restriction hydrique suffit habituellement, mais dans certains cas le recours au sérum salé hypertonique, avec ou sans diurétique, est nécessaire.
Lorsqu'il s'agit d'une hyponatrémie hypervolémique, c'est-à-dire avec volume extracellulaire augmenté, une diurèse est induite par du furosémide (20 à 60 mg) uniquement jusqu'à une natrémie de 125-130 mmol · L-1.
Le volume des urines pour éliminer l'excès d'eau est égal à l'excès d'eau x [1 - (natriurèse/154)]. L'excès d'eau peut être calculé par la formule suivante :
excès d'eau = eau totale [(125/natrémie) - 1]
Cependant, cette formule comme les autres ne tient pas compte des capacités de régulation cellulaire, en particulier au niveau cérébral, et peut aboutir à une correction exagérée.
Dans le cas très particulier du RTU, l'utilisation du furosémide est recommandée dès l'apparition des premiers signes évocateurs : céphalées, hypertension, nausées et vomissements. En l'absence de signes de gravité : convulsions, coma, seule l'existence d'une hyponatrémie, quelquefois très sévère, inférieure à 120 mmol · L-1, justifie l'utilisation du sérum salé hypertonique. Le traitement de l'hyperammoniémie et de l'hyperglycinémie fait encore l'objet de controverses [53] [54].
L'hyponatrémie est une situation fréquemment rencontrée chez les patients hospitalisés et en particulier en période postopératoire et en réanimation. Si celle-ci est le plus souvent asymptomatique, des mesures simples, issues de la compréhension de la physiologie du sodium et de l'eau, et de la physiopathologie, permettent sa prévention. Lorsque celle-ci est symptomatique, les modalités thérapeutiques doivent tenir compte du terrain, du contexte, de la rapidité d'installation et doivent être mises œuvre sans délai.
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