generalites sur la chimie clinique

République Démocratique du Congo
ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE
INSTITUT SUPERIEUR TECHNIQUE ET SOCIAL
I.S.T.S/GOMA
Agrément définitif : N° 070/MINESU/CAB.MIN/MML/CI/2011 du 29 mars 2011
B.P. 169 GOMA
COURS DE BIOCHIMIE
Dispensé en Première année de Graduat / Sciences Infirmières
Par : CT. MUCHANGA NIYOYITA Emile
Appartenant à l’étudiant(e) : …………………………………………………
Année académique 2013 – 2014
Chimie Clinique
1
OBJECTIFS GENERAUX DU COURS




Au terme de l’exploitation de ce cours, les étudiants devront être capables de :
Tracer une ligne de démarcation entre la biochimie (structurale et
métabolique) et la chimie médicale ;
Distinguer les pathologies liées à la non régulation de grands constituants des
organismes vivants (glucides, lipides, protides), les hormones, les vitamines,
chez l’homme sain et malade (montrer aux étudiants les liens entre les
paramètres biochimiques et la pathologie).
Appliquer les méthodes chimiques employées au laboratoire pour le
diagnostic, le contrôle, le traitement et la prévention des maladies
métaboliques.
Identifier les pathologies causées par les substances organiques ou minérales
chez l’homme sain ou chez l’homme malade.
PLAN DU COURS
Chapitre 0 : Généralités sur la chimie clinique
Chapitre 1 : Equilibre acido-basique et électrolytique
Chapitre 2 : Métabolisme phosphocalcique.
Chapitre 3 : Les maladies de régulation du métabolisme des glucides
Chapitre 4 : Les lipides et les maladies cardio-vasculaires
Chapitre 5 : Les maladies liées aux protides
Chapitre 6 : Exploration fonctionnelle rénale
Chapitre 7 : L’exploration fonctionnelle hépatique
Chapitre 8 : les enzymes plasmatiques
Chapitre 9 : Quelques notions d’hormonologie
BIBLIOGRAPHIE
1. Pierre valdiguié, Biochimie clinique 2ème édition, éditions médicales Paris
2000.
2. Struyer L. Biochemistry , 2nd édition, Freeman, San Francisco, 1981
3. Lenhinger A. Biochimistry, 2nd edition, Freeman, San Francisco, 1984
4. P. Boulanger et Cie Biochimie médicale, Masson, 1981
5. Swedi Misenga, cours de chimie clinique, inédit ISTM/Goma, 2010-2011
6. Grabowski T. principes d’anatomie et de physiologie, 2ème édition A de Boeck
1994
7. Dores D. biochimie clinique, édition Maloine, 1994.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
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Chimie Clinique
CHAPITRE 0 : GENERALITES SUR LA CHIMIE CLINIQUE
01. Définition
La biochimie clinique ou médicale intègre dans les sciences chimiques appliquées.
C’est en exploitant certaines maladies telles que le diabète sucré, les maladies rénales,
hépatiques ou sanguines que des physiologistes ont pu développer cette science. Elle
permet sur le plan pratique d’interpréter des résultats d’analyse et joue un rôle
important dans le diagnostic des maladies et le contrôle de traitement prescrit par les
cliniciens.
La biochimie médicale (chimie clinique) se définit comme l’étude des
applications des méthodes chimiques employées au laboratoire pour le diagnostic, le
contrôle du traitement et la prévention des maladies.
Cette science comporte deux aspects :
1. aspect clinique (chimie physiologique)
2. aspect technique (chimie analytique)
0.2 État d’équilibre physiologique
L’état d’équilibre physiologique est déterminé par les réactions métaboliques,
les facteurs de régulation et la relation avec l’environnement.
0.2.1. Réaction métabolique
L’être humain est un assemblage d’éléments caractéristiques de son potentiel
génétique qui se constitue peu à peu au cours de son évolution. L’organisme humain
est constitué des molécules qui font l’objet des réactions d’anabolisme (élaboration
de molécules complexes à partir des éléments simples) et le catabolisme (ensemble
des réactions de dégradation des molécules).
L’ensemble de toutes les réactions contrôlées enzymatiquement s’appelle
métabolisme
(enzymes catalyseurs biochimiques, biocatalyseurs ou encore
diastases). Les glucides, les lipides et protides subissent un certain nombre de
réactions qui les transforment
en pyruvate (acide pyruvique) : CH 3
 CO  COOH
: Ce dernier se transforme en acétyl
CoA (CH3 - CO - SCoA) qui est brulé dans le cycle de Krebs et produit de l’énérgie
dont l’organisme à besoin, cette énergie est produite sous forme d’ATP(Adénosine
triphosphate)
0.2.2 Facteurs de régulation
Les facteurs de régulation s’expliquent selon la loi d’action des masses (loi
énoncée par GULBERG ET WAAGE) appliquée aux équations chimiques réversibles.
Soit l’équation :A+B 1 C+D (réaction réversible).
2
1. réaction directe et
2. réaction inverse.
V1= k1 A . B et V2 = k2 C. D
K1 et k2 sont des constantes spécifiques des vitesses de la réaction 1 et 2. Elles
dépendent d’une réaction à une autre.
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A l’équilibre V1= V 2=


C D =
k1

AB
k2
ke. Avec ke constante d’équilibre
si V1=V2 k2. C.D = k1 A.B
si V1 ≠ V2. Déséquilibre, l’équilibre est rompu. Soit V1V2, soit V2V1. Il se
produit toujours une équation entre les corps qui réagissent dans l’organisme.
0.2.3. Relation avec l’environnement
L’organisme humain est considéré comme un système ouvert c'est-à-dire en
relation étroite avec l’environnement. L’être vivant possède des organes qui lui
permettent d’entrer en contact avec le milieu extérieur.
 Tube digestif par les aliments ;
 Poumon pour l’oxygène ;
 Reins pour soupape de sécurité (régulation du milieu extérieur) ;
 Effets psychologiques.
0.2. Etat de déséquilibre
Les facteurs précités plus haut conditionnent l’état d’équilibre physiologique.
Si ces derniers sont rompus, il y aura un état pathologique là où les causes doivent
être décelées par les biologistes (techniciens de laboratoire) en vue d’aider les
cliniciens à poser un diagnostic.
0.3. Equilibre hydro électrolytique
L’eau représente, de très loin le constituant le plus abondant de notre
organisme 55 à 70% du poids du corps. Elle participe par ses molécules autant que
par ses ions OH- et H+ à tous les échanges et à de très nombreuses réactions. Son
métabolisme et son étude ne peuvent être dissociés à ceux des électrolytes, en
particulier le sodium (Na), le chlore (Cl) et le potassium (K).
0.3.1 Teneur des organismes en eau et sels minéraux
0.3.2 Teneur en eau
Elle varie :
 suivant l’âge (nourrisson 75%, vieillard 60% par extension aux tissus
fibreux ;
 suivant l’adiposité, le tissu adipeux étant très pauvre en eau ;
 suivant les tissus, les tissus mous et les muscles en particulier étant bien
sûr beaucoup plus riches que les tissus osseux (20 à 25%).
L’eau de l’organisme a deux origines :
o d’une part, elle provient en faible quantité de l’oxydation
aérobique du glucose c'est-à-dire l’apport endogène ;
o et d’autre part, en grande quantité par la voie digestive
(aliments, boissons) c'est-à-dire l’apport exogène.
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Chimie Clinique
Teneur en eau de quelques tissus
Sang total
79%
plasma
89-90%
rein
79-83%
cerveau
75-82%
muscle
73-76%
poumon
79%
Foie
70%
squelette
20-30%
Tissus adipeux
15-20%
L’apport quotidien d’une certaine quantité d’eau est indispensable à la vie. Les
besoins sont évalués en fonction de l’élimination qui varie elle-même en fonction des
conditions extérieures, ou des conditions pathologiques.
Le besoin moyen d’eau chez l’adulte est de deux litres par jour, soit 30ml/kg environ.
Il est beaucoup plus élevé chez l’enfant :
180ml/kg pour le nouveau né ;
125ml/kg à 6 mois ;
100ml/kg à 1 an ;
Etat de l’eau dans l’organisme
Il faut différencier d’une part :
- l’eau libre ou l’eau solvant comprenant l’eau de circulation du sang et des
humeurs, l’eau de transport pour les substances du métabolisme, pour les
calories ; l’eau lacunaire des lipides interstitiels, des séreuses qui est une eau
de soutien, de réserve et d’échange ;
- l’eau liée ou l’eau de combinaison faisant partie intégrante du protoplasme
encore appelée « eau d’inhibition de gel » analogue à l’eau de cristallisation
d’un corps cristallisable (CuSO4 . 5H2O)
par exemple. Cette eau résiste à la
congélation et représente environ 10% du poids du corps.
Rôle de l’eau
 Le rôle mécanique de transport de calories et des substances variées, de
protection dans le cas du LCR ou de l’amnios de glissement et de lubrification
pour la plèvre, le péricarde ou des articulations ;
 Le rôle chimique pour les réactions hydrolyse, d’hydratation ou
d’oxydoréduction par ses ions H+ ;
 Le rôle physique enfin par ses ions qui participent au maintient de l’équilibre
acido-basique et par ses molécules (eau solvant). Ainsi, on peut grossièrement
considérer le plasma sanguin comme une solution aqueuse glucosée de sels
minéraux et de protéines.
0.3.2. Teneur en sels minéraux
La teneur en Na+ et Cl- est identique : 0,08% du poids du corps soit environ
3500 à 4300 m mole pour chacun, le potassium K représente 0,2% soit 3600m mole.
Les besoins en sels sont de l’ordre :
- 4 à 6 g/24h pour le Na et le Cl ;
- 3 à 4 g /24h pour le K
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Apports de sel :
Outre le sel utilisé pour la cuisson et l’assaisonnement l’eau potable apporte :
- des sels minéraux alcalins (NaCl, KCl) ;
- des sels alcalinoterreux (bicarbonate de Ca et Mg) ;
- de l’iode sous forme d’iodures ;
Les végétaux, les fruits, le lait apportent aussi de nombreux anions et cations
Elimination de l’eau et des sels minéraux
 élimination digestive : elle est faible (100 à 200 ml/jour) du fait de la
réabsorption intestinale, alors que prés de 8 litres sont déversés chaque jour dans
la lumière intestinale par diverses secrétions ;
 élimination pulmonaire et cutanée : la perspiration pulmonaire représente l’eau
qui sature l’air expiré. Elle est proportionnelle à la ventilation pulmonaire. La
perspiration cutanée est l’élimination de l’eau par l’évaporation à la surface du
corps indépendamment de la sueur ; le tout constitue la perte insensible d’eau
évaluée à environ 800ml/ jour ;
 élimination urinaire : l’urine est la seule perte contrôlée de l’eau et les
électrolytes par l’organisme. Elle est, pour l’eau de 1200 à 1500ml/jour
 élimination rénale (environ 1500ml) : le rein joue un rôle important dans la
régulation du volume et de la concentration des liquides dans l’organisme.
Unités employées
- Millimole (mmol ou mM) : c’est le rapport du poids (de la masse) sur la masse
molaire
- Milliéquivalent (mEq) le rapport de la masse en mg X valence sur la masse
moléculaire (molaire) ;
- Milliosmole (mOSm) : une osmole est la pression osmotique exercée par une
mole de substance quelle que soit sa nature chimique dissoute dans un litre de
solution (osmolarité) ou dans un kilogramme de solvant (osmolalité)
0.4. Répartition de l’eau et des sels-grands compartiments liquidiens
L’état des liquides de l’organisme est régi par les règles fondamentales
suivantes :
a) ils sont isotoniques : le rapport eau/ électrolytes est constant ;
b) ils possèdent une neutralité électrique : autant d’anions que des cations. Cette
neutralité s’explique par l’un ou l’autre de mécanismes suivants :
1 un électrolyte qui pénètre dans un liquide est accompagné d’un
électrolyte de signe opposé. Par exemple : le Na+ entraine Cl- ou

2
HC O 3 lors de sa réabsorption ;
Un électrolyte qui pénètre dans un liquide déplace un électrolyte de
même signe dans la direction opposée. Exemple : un ion Cl- est

échangé par un ion de bicarbonate HC O3 .
Les liquides de l’organisme se divisent en 2 grands compartiments
1) Compartiment extracellulaire : le compartiment extracellulaire représente
20% du poids du corps chez l’adulte, 40% chez le nourrisson ; il est composé
des compartiments plasmatique (5%) et interstitiel (15%)
a) compartiment plasmatique : ce compartiment renferme de nombreuses
substances dissoutes (glucose, urée….) et des électrolytes, cations et anions.
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Cation plasmatique :
Na+ le plus important (138 à 145 mmole/l ou mEq/l)
K+ (4,5 à 5mmole/mole/l) est le principal cation intracellulaire ce qui explique
sa concentration basse dans le plasma
Ca2+ (2,3 à 2,5mmole/l)
Mg2+ cation intracellulaire représente 1 à 1,2mmole/l
Anions plasmatiques
Le chlorure Cl- est le principal anion des liquides extracellulaires, son taux est de
98 à 103mmole/l
Le bicarbonate ( HCO3 ). 26 à 28 mmole /l
Les protéines sont au pH du plasma, ionisée sous forme de protéinates R- COO
Les acides organiques représentent environ 6mEq/l
Les phosphates PO43 et sulfates SO42 forment environ 3mEq/l
Le compartiment plasmatique communique avec l’extérieur grâce aux
échanges digestifs, pulmonaires, rénaux et cutanés.
b) compartiment interstitiel : qui reste entre les tissus. Il est en équilibre avec le
compartiment plasmatique au travers le paroi des capillaires et avec le
compartiment intracellulaire au travers les membranes cellulaires. Seules les
protéines sont absentes et remplacées par le chlorure Cl2) le compartiment intracellulaire
L’eau intracellulaire compte pour 35 à 40 % du poids du corps et 55 à 60% de
l’eau totale de notre organisme.
Son osmolalité est identique à celle du
compartiment extracellulaire mais la nature des substances dissoutes est différente.
Le principal cation est le potassium K+ libre ou lié aux protéines cellulaires.
Le magnésium Mg2+ vient en deuxième place pour les cations cellulaires. Les anions
sont essentiellement des phosphates et des protéinates.
0.5 Echange d’eau et d’électrolytes
L’eau se déplace toujours du milieu le moins concentré vers celui qui est le plus
concentré, ayant une osmolalité supérieure qui attire l’eau. Ce mouvement de l’eau
s’appelle osmose et la pression exercée se nomme pression osmotique.
Le solutions dont la pression osmotique est égale à celle des liquides biologiques sont
dites isotoniques ; celles dont la pression est inférieure sont dites hypotoniques et
celles dont la pression est supérieure sont dites hypertoniques. Les principaux
responsables de l’osmolalité sont le sodium Na, le chlorure Cl, et les bicarbonates qui
à trois exercent 85% de la pression osmotique totale. Les protéines du fait de leur
taux élevé exercent une pression osmolaire importante dénommée pression
oncotique.
C’est le sodium Na+ qui dicte les mots de lien entre les milieux intra et
extracellulaire. Si la concentration de Na augmente, l’eau se déplace par osmose de la
solution vers l’extérieur et celle-ci se déshydrate. Inversement, si la concentration du
Na diminue les solutions s’hyper hydratent.
0.5.1 Echange entre le sang et le milieu interstitiel
Les mouvements de l’eau entre le sang et le milieu extracellulaire (vasculaire)
sont soumis à deux forces opposées.
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a. la pression oncotique est due à la présence des molécules protéines incapables
de s’évader des vaisseaux sanguins. Elle a pour effet de soutirer l’eau du
milieu interstitiel vers la circulation sanguine.
b. La pression hydrostatique à effet contraire, tend à pousser l’eau du sang vers
le milieu interstitiel. La pression sanguine efficace varie de 40-45 mmHg dans
les capillaires artériels et entre 10-15mmHg dans les capillaires veineux.
0.5.2 Contrôle de la concentration osmotique
La concentration osmotique du liquide extracellulaire est soumise à deux
mécanismes de contrôle : la soif et la sécrétion de l’hormone antidiurétique (ADH)
cette hormone est la vasopressine, sécrétée au niveau des noyaux hypothalamiques,
déversée dans le tronc porte hypothalamo-hypophysaire et stockée dans la
posthypophyse. La soif règle l’ingestion de l’eau et l’ADH contrôle les éliminations
plus au moins grandes d’eau libre par les reins.
0.5.3 Contrôle du volume sanguin
Le volume sanguin affecte la distribution de l’eau entre les vaisseaux sanguins et le
liquide interstitiel. Les systèmes récepteurs sensibles aux variations de volume
plasmatique sont multiples parmi lesquels nous trouvons :
1 le système rénine angiotensine aldostérone (la rénine est une substance
sécrétée par l’appareil juxta glomérulaire rénal) ;
2 le contrôle de l’ADH
3 le contrôle par le peptide natriurétique auriculaire. L’exploitation de
routine du métabolisme hydrominéral se limite au dosage des
électrolytes Na+, K+ et Cl0.5.4. Trou anionique
L’ensemble d’ions non dosés, moins la faible proportion de cations non dosés
constitue le trou anionique. Sous les conditions normales, il représente presque
exclusivement l’activité anionique des protéines et sa valeur se situe aux environs
des 16mmoles/l
(Na+ , K+) + (Cl- + HCO3 )= 16
Une valeur supérieure à 22 mmoles/l trahit la présence d’acides organiques et une
valeur inférieure 9mmole/l fait soupçonner une hypo protéinurie ou rarement une
intoxication par le bromure.
0.5.6 Régulation de l’excrétion rénale du sodium
a. facteurs hémodynamiques – filtration glomérulaire
La filtration et la réabsorption obligatoire du sodium, dépendent du flux sanguin
rénal et de la pression de perfusion artérielle rénale.
b. système rénine – angiotensine et aldostérone
C’est le mécanisme essentiel de régulation du bilan sodique qui agit selon deux
mécanismes :
- réabsorption tubulaire proximale grâce à l’angiotensine qui modifie la
vasomotricité de l’artériole afférente du glomérule ;
- réabsorption tubulaire distale grâce à l’aldostérone. Celle-ci est secrétée par la
zone glomérulée du cortex surrénal sous l’influence des facteurs multiples
parmi lesquels la Kaliémie, la natrémie et l’angiotensine. Cette dernière est
issue de l’hydrolyse d’une protéine plasmatique, l’angiotensinogène par une
enzyme protéolytique, la rénine.
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c. autres hormones
- les hormones thyroïdiennes interviennent faiblement en augmentant
l’élimination d’eau cutanée et urinaire, par stimulation de la filtration
glomérulaire et diminution de la réabsorption tubulaire ;
- les catécholamines augmentent la pression artérielle, la filtration glomérulaire
et la diurèse ;
- les stéroïdes interviennent surtout par le cortisol exerçant un faible effet de
rétention sodée (nécessitant cependant de mettre au régime sans sel les
malades sous corticothérapie au long cours) et par les œstrogènes qui
produisent une rétention hydrosodée dans la deuxième partie du cycle,
surtout en cas de déficit progéstéronique (syndrome prémenstruel).
0.6. Exploration de l’équilibre hydrominéral
0.6.1 mesure des volumes hydriques.
a. principes généraux
La détermination des divers espaces de diffusion de l’eau peut s’effectuer grâce aux
différences de perméabilité de la paroi cellulaire et de la membrane cellulaire vis-àvis de composés chimiques injectés par voie veineuse.
Les uns, retenus dans les vaisseaux car ne franchissant pas la paroi capillaire
serviront à mesurer l’eau plasmatique.
D’autres, traversant la paroi vasculaire mais non la membrane cellulaire, permettant
d’évaluer le compartiment extracellulaire, le compartiment interstitiel sera déduit
par simple soustraction.
Certain enfin diffusent à l’intérieur des cellules, mais aussi dans tous les autres
secteurs, et donnent l’espace de diffusion totale dont l’espace intracellulaire sera
déduit par soustraction.
Méthodes
b.1. eau totale
On peut utiliser l’urée, l’antipyrine, l’eau lourde qui diffuse dans l’ensemble
des secteurs. L’eau totale représente en valeur absolue 40 à 50 litres.
En pratique, ces méthodes sont trop lourdes ou trop complexes et on apprécie
donc l’eau totale par la simple pesée (60 à 65% du poids du corps).
b2. Secteur extracellulaire
On s’adresse aux substances ne traversant pas la membrane cellulaire ;
thiocyanate de sodium, inuline mannitol ou 24Na radioactif. L’eau extracellulaire
(20% du poids corporel) représente 12 et 16 litres.
En clinique, l’hydratation du compartiment extracellulaire s’apprécie par le
plus cutané et la tension artérielle.
b3. Eau plasmatique
On peut utiliser des colorants comme le bleu Evans, le rouge Congo mais en
pratique le volume d’eau plasmatique s’apprécie par la mesure de l’hématocrite et
accessoirement par le taux des protéines ou le nombre des hématies.
L’hématocrite est le rapport du volume globulaire sur le volume sanguin total.
Sa valeur normale est de 40 à 50% chez l’homme, de 35 à 45% chez la femme. On
obtient ainsi, pour le volume d’eau plasmatique (souvent confondu avec le volume
sanguin total) 4,5 à 5 litres. D’autre part, rappelons que dans un litre de plasma, du
fait des protéines et lipoprotéines, il n’y a que 930ml d’eau pure.
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b4. Clairance de l’eau libre
Elle se définit comme la quantité d’eau pure qu’il faudrait soustraire ou ajouter à
l’urine pour que son osmolalité soit égale à celle du plasma. Elle correspond à
la différence entre le débit urinaire et la clairance os molaire Cosm.
Cosm= Uosm x V ou
Posm
Posm= concentration osmotique du plasma en mosm/l.
Uosm= Concentration osmotique de l’urine en mosm/l
V : débit urinaire en ml/min
Clairance de l’eau libre C H 2O = V-Cosm
= VC H 2O =
U osm x V
Posm


V 1  U osm 
P
osm 

Lorsque les urines sont concentrées, la clairance de l’eau libre est négative alors
qu’elle est positive lorsque les urines sont diluées.
La détermination au laboratoire des osmolalités plasmatiques et urinaires permet
donc un calcul de la clairance de l’eau libre. Au lit du malade, les osmolalités sont
calculées de manière approchée, utilisant les formules ci après :
Osmolalité plasmatique approchée en mosm/l=  urée plasmatique x 16g/l +
glucose x 5,5g/l +  (Na + K) x 2mEq/l
Osmolalité urinaire approchée en mosm/l = urée urinaire x 16g/l  +  (Na + K) x
2mEq/l
0.6.2. Mesure des électrolytes
0.6.2.1 cations
a. sodium : dosé par photométrie d’émission de flamme, par potentiomètre à
l’aide d’électrodes sélectives ou encore par colorimétrie. Le sodium plasmatique
est de 138 à 143 mEq/l il représente 95% des cations extracellulaires ;
b. Le potassium : dosé de la même manière que le sodium, ses valeurs sont plus
basses car c’est un cation intracellulaire 3,5 à 4,5mEq/l.
c. Calcium et magnésium plasmatique ne sont pas systématiquement dosés. Ils
reçoivent une valeur moyenne de 7mEq/l pour renforcer la colonne des cations.
0.6.2.2. Anions
a. Chlorures
Dosés par colorimétrie ou potentiométrie, les ions chlorures représentent
l’anion extracellulaire le plus important 95 à 105 mEq/l.
b. bicarbonates

Les ions HC O3 sont dosés par gazométrie ou manométrie (libération du CO 2 par
un acide fort), par colorimétrie ou par réaction enzymatique. Leur taux est 22 à
28mEq/l
Ces ions décrits ci haut forment l’ionogramme classique sanguin, auquel on adjoint
souvent les dosages des protéines, de l’urée et de la créatinine ( cfr chap suivant)
c) protéines : si le dosage par densimétrie est abandonné, la colorimétrie par
réaction du biuret est très classique, de même que la lecture par réfractométrie
directe, le taux de 65 à 75g/l correspond à 15 à 20mEq/l dans la colonne des
anions. Les autres anions plasmatiques ne sont habituellement pas dosés.
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Ce sont les acides organiques (6mEq/l), les phosphates (2mEq/l), les sulfates
(1mEq/l), qui reçoivent dans l’équilibre anions – cations, une valeur moyenne de
9mEq/l.
d) urée catabolite azoté fondamental, son excrétion rénale l’a rendu pendant de
décennies indispensables pour apprécier le fonctionnement rénal. Son taux
normal est de 3,3 à 6,6mmole/l (0,20 à 0,40g/l).
e) créatinine : reflet de la filtration glomérulaire c’est un excellent marqueur de
l’état rénal. Son dosage est colorimétrique ou enzymatique donnant comme
valeurs usuelles 70 à 120 Mmole/l.
f) Hématocrite : représentant le rapport du volume globulaire sur le volume
sanguin total x 100 ; il est très souvent réalisé en même temps que
l’ionogramme car il donne des renseignements précieux sur le volume
liquidien plasmatique. Les valeurs moyennes sont :
- 50% chez l’homme ;
- 45% chez la femme ;
Le prélèvement sanguin devra alors être fait sur héparinate de lithium. On pourra
ainsi parler d’hémodilution ou hémoconcentration suivant que l’hématocrite sera
élevé ou abaissée.
Les examens de l’urée, sodium et potassium constituent essentiellement le
bilan électrolytique urinaire.
0.7. Application pathologique grands syndrome de perturbation de l’équilibre
hydrominéral.
Les pathologies hydrominérales se ramènent à quatre grandes anomalies : la
déshydratation, le SIADH, l’œdème et hypertension. Les deux premières affectent la
totalité des liquides de l’organisme et leur étude permet de trouver les liens entre les
milieux intra et extracellulaires. Les deux autres anomalies permettent de mettre en
lumière les relations existant entre le sang et le milieu interstitiel.
0.7.1. La déshydratation
La déshydratation correspond à une perte de liquides biologiques. Elle
représente non seulement un déficit d’eau mais aussi un déficit d’électrolytes.
L’appréciation de l’état clinique donne déjà de précieux renseignements :
- tension artérielle basse, pli cutané dans la déshydratation extracellulaire ;
- sensation de soif, température élevée, langue sèche ou rôtie dans la
déshydratation intracellulaire ;
a. Déshydratation extracellulaire : c’est la diminution du volume du compartiment
extracellulaire sans modification du volume du compartiment cellulaire lorsqu’elle
est isolée ou avec hyperhydratation cellulaire associée. Les signes biologiques
plasmatiques sont liés à l’hémoconcentration, hématocrite augmenté, protéines
totales élevées, urée et créatinine augmentée par insuffisance rénale fonctionnelle.
b. Déshydratation intracellulaire : c’est la diminution du volume du compartiment
intracellulaire, due à un mouvement d’eau vers le compartiment extracellulaire du
fait d’une augmentation de la pression osmotique de celui-ci. Le mécanisme est la
perte d’eau supérieure à la perte saline ou perte hypotonique.
Les signes biologiques fondamentaux est l’hyper natrémie. La composition
osmolaire et ionique des urines est variable et dépend des sécrétions de l’ADH et
d’aldostérone. Les signes cliniques de la déshydratation extracellulaire différent
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Chimie Clinique
selon que la baisse du volume sanguin est lente ou rapide. Une baisse lente du
volume sanguin se manifeste par les signes suivants : la pression sanguine baisse et
le patient devient de plus en plus faible. La perte d’élasticité de la peau témoigne de
la déshydratation du milieu interstitiel.
L’expansion du volume intracellulaire crée des maux de tête. Si la perte de
volume sanguin est brutale, le patient peut tomber en état de choc (effondrement du
système circulatoire), pâleur de la peau et le froid. L’organisme corrige la perte de
volume sanguin par une sécrétion accrue de l’ADH et de la rénine. Si le choc est
intense, le cœur ne peut nourrir convenablement les tissus en oxygène et en glucose,
l’acide lactique et les corps cétoniques augmentent dans le plasma. Très sensible à
hypoxie, les reins deviennent de plus en plus sujets à une insuffisance aigue. A la fin
les vaisseaux sanguins sont dilatés, les protéines fuient dans le milieu interstitiel, les
reins cessent de fonctionner. Le taux de lactate est élevé à l’ordre de 10mmole/l. Le
sujet évolue d’un état de torpeur au coma et la mort.
Les résultats de laboratoire indiquent en général une hémoconcentration, la
concentration de sodium sérique inférieur à 135mmole/l. Si la concentration du
sodium sérique est de 130mmole/l, la perte de liquide est d’environ 3 litres par
heure ; si elle est de 120mmole/l, la perte se situe entre 4 et 7 litres/heure. La
déshydratation extracellulaire peut être le résultat d’une hémorragie aigue ou de
brûlures graves par des pertes rénales ou gastro-intestinales.
 Le traitement de la déshydratation intracellulaire repose sur l’apport d’eau, soit
par voie buccale, soit par voie intraveineuse grâce à l’utilisation de soluté
glucosés isotoniques qui après métabolisation du glucose laissent leur eau diluer
le compartiment extracellulaire

La thérapeutique de la déshydratation extracellulaire sera adaptée au type de
syndrome en cause :
- le sérum salé isotonique (9g/l) de NaCl =3,5g de Na+ = 152mmole/l ) pour la
déshydratation pure ;
- le sérum salé hypertonique ( à 10%, 10ml = 1g de NaCl = 17mmole) dans le cas
d’un syndrome de déshydratation hypotonique où hyperhydratation
cellulaire existe.
cause
Déshydratation
Déshydratation
extracellulaire
intracellulaire
Perte d’eau supérieure à la Perte de Na supérieure à
perte de Na.
la perte de l’eau.
Diabète
Symptômes critiques
Déshydratation
des Etat de choc
solutions du cerveau,
tendance à boire, patient
faible et fait la fièvre et le
coma
arrive
si
la
concentration osmotique
atteint
420mmole/kg
d’eau
Principal
mécanisme Sécrétion de l’ADH et Activation du système
hémostatique
sensation de soif
rénine-angiotensine
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
12
Chimie Clinique
0.7.3 Le SIADH
L’expansion du volume des cellules hypothalamiques arrête la sécrétion de l’ADH
(hormone antidiurétique). Et l’expansion du volume sanguin arrête la sécrétion de
l’aldostérone. Les urines sont abondantes et diluées, le liquide extracellulaire cesse
son expansion et l’hyponatrémie demeure en général légère. Une telle situation se
rencontre chez le potomanie et dipsomanes. La situation se complique si la cause de
l’excès d’eau provient d’une trop grande sécrétion de l’ADH. Cet état correspond
au SIADH (syndrom of inappropriate antidiuretic hormon). Le gain de poids,
l’hémodilution, la perte de sodium urinaire et sérique constituent les symptômes de
SIADH.
Parmi les causes de SIADH, on compte en premier lieu la production
ectopique d’ADH par certaines tumeurs, en deuxième lieu, les infections
pulmonaires chroniques et les situations de stress dans le cas des hyponatrémies post
opératoires.
0.7.4 L’œdème
L’œdème correspond à l’accumulation de liquide interstitiel. Il se révèle à
l’examen clinique par une augmentation soudaine de poids, la bouffissure du visage
et le gonflement des extrémités. Lorsqu’il est généralisé, il s’observe plus facilement
aux jambes si le sujet est en position débout, et sur le visage s’il est en position
couchée.
Cependant d’autres facteurs physiologiques sont parfois associés comme
l’abaissement de la pression oncotique des protéines du plasma ou une perturbation
de l’hémodynamique avec augmentation de la pression veineuse. L’œdème
généralisé s’observe principalement
dans les états pathologiques suivants : les
syndromes néphrotiques, les affections hépatiques (les cirrhoses décompensées),
l’insuffisance cardiaque, la néphropathie glomérulaire aigue et la dénutrition avec
carence protidique du kwashiorkor. En cas d’œdème on peut traiter l’affection
causale par la digitaline et oxygénothérapie en cas de défaillance cardiaque,
perfusion d’albumine dans le cas de syndrome néphrotique et cirrhose.
0.7.5. L’hypertension
L’hypertension est une maladie caractérisée par une pression artérielle
persistante de plus de 140mmHg quand le cœur se contracte et de plus de 99mm Hg
quand il se relâche. Cette pression impose un surcroit de travail au ventricule
gauche et altère les vaisseaux sanguins. Elle peut entrainer une insuffisance rénale.
Les artères qui subissent en permanence une pression trop élevée peuvent se rompre.
Si l’accident survient au cerveau c’est la congestion cérébrale.
La pression artérielle dépend de la force de contraction du cœur, du volume
sanguin et surtout de la résistance des vaisseaux périphériques. Le système rénine
angiotensine n’est pas la seule cause de cette maladie. Les hypertensions sont
groupées en deux catégories : l’hypertension primaire essentielle des causes non
connues et l’hypertension secondaire des causes connues. La première semble être
liée au stress, au contenu du chlorure de sodium, au régime alimentaire et très
probablement à des facteurs génétiques : elle englobe 92 à 94 % des hypertendus.
Du point de vue physiopathologique, les hypertensions primaires ou
essentielles pourraient être classifiées en deux groupes. Le premier groupe englobe
l’hypertension consécutive à un excès de vasoconstruction. Les sujets ont un taux de
rénine haut et normal par rapport à l’excrétion du chlorure et un taux de potassium
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
13
Chimie Clinique
normal. Ces hypertensions comprennent environ 80% des hypotensions essentielles.
Le deuxième groupe englobe les hypertensions consécutives à un excès de volume
sanguin. Le problème pourrait provenir d’une inaptitude à excréter adéquatement le
sodium et l’eau. Les taux de rénine sont proches de la normale et le potassium bas. Ils
répondent généralement aux diarrhéiques. Ces patients développent un œdème
cérébral, une défaillance cardiaque et une insuffisance rénale. Cette hypertension dite
maligne est associée à un taux de rénine et d’aldostérone élevé.
Aux hypertendus, on conseille d’éviter dans la mesure du possible, toutes les
tensions inutiles, de réduire leur apport alimentaire en sel, de faire d’exercice
physique et d’éviter tout abus d’alcool. Il est prouvé que l’exercice physique réduit la
pression artérielle. Les hypotensions secondaires ont souvent une origine rénale
endocrinienne. Leurs causes sont : les contraceptifs oraux, les maladies rénales,
hypéraldostérisme primaire, phéochromocytome, syndrome de cushing. Le
dépistage sommaire de l’hypertension secondaire peut faire appel aux analyses
biochimiques suivantes : protéinurie dans le cas de glomérulonéphrite la
pyélonéphrite et rarement la nephro – angiosclerose maligne, le dosage de sodium
sérique, de potassium, de la créatinine, de calcium, le dosage du cholestérol et de
triglycérides. Dans 90% de cas, l’hypertensionest causée par une néphrosclérose et
met en cause le système rénine – angiotensine.
0.7.6 Pathologie de sodium
L’hyponatrémie est le moins élevé de sodium par rapport à la normale. Elle est
signalée par une fatigue musculaire, par des étourdissements, par des céphalées, de
l’hypotension, de la stupeur et du coma causée par des diarrhées, vomissements,
brûlures, transpirations. Les symptômes apparaissent à une concentration de sodium
inférieure à 125 mmole/l. L’hyper natrémie contraire à l’hyponatrémie provoque une
soif intense, la fatigue, la nervosité, l’agitation et le coma.
0.7.7 Pathologie de potassium
Les causes de l’hypokaliémie sont les mêmes que de l’hyponatrémie. Les
symptômes comprennent les crampes, la fatigue, une paralysie, des nausées, des
vomissements, de confusion mentale un débit urinaire accru, une respiration
superficielle.
L’hyperkaliémie présente les symptômes suivant : l’irritabilité, l’anxiété, les
crampes abdominales, la diarrhée, la paresthésie (sensation anormale de brûlure ou
piqûre). Elle peut causer la mort en provoquant la fibrillation du cœur.
0.8 Détermination de l’hématocrite.
Rappelons que l’hématocrite est le rapport du volume globulaire sur le
volume sanguin total x100. En pratique, ces volumes sont simplement appréciés en
mesurant la hauteur du culot globulaire et la hauteur totale du sang incoagulable
placé dans un tube soumis à la centrifugation.
L’agent anticoagulant est le plus souvent l’héparine sous forme d’héparinate de
lithium lorsque le prélèvement est utilisé aussi pour le dosage de l’ionogramme.
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Chimie Clinique
14
Plasma 
Hématocrite =
h
x100
H
H
h
Globules
La centrifugation est conduite :
-
soit dans un tube capillaire (micro hématocrite)
-
soit dans un tube original du prélèvement (macro hématocrite)
La lecture des hauteurs dans chaque tube est semi-automatique à l’aide des règles
graduées. Les valeurs observées sont de 45 à 50% chez l’homme, de 40 à 45% chez la
femme.
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Chimie Clinique
15
CHAPITRE I. EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE ET
ELECTROLYTIQUE
I.1. Introduction
L’organisme humain est confronté régulièrement à un afflux d’acides
provenant de l’alimentation et de la respiration cellulaire. La tendance permanente à
l’acidose explique que l’organisme lutte plus efficacement contre les baisses de pH
que contre l’alcalose. Les moyens de lutte comprennent.
- un moyen quasi instantané, automatique, mais assez vite débordé : les
systèmes tampons ;
- la mise en jeu d’un couple d’organes plus lents à réagir mais particulièrement
puissants : les poumons et les reins.
I.2. Rappels physicochimiques
I.2.1. pH
Le pH exprime l’acidité ou l’alcalinité d’un milieu. Il représente le logarithme
décimal de l’inverse de la concentration en ions H+ pH= log 1 ou pH = -log H  
H 
I.2.2. Systèmes tampons
Ce sont des mélanges de substances en équilibre chimique s’opposant aux variations
de pH avec une efficacité d’autant plus grande que leurs concentrations sont plus
élevées. Ces systèmes assurent dans l’organisme une régulation rapide et
automatique. Un système tampon comprend généralement :
- une acide faible et son sel de base forte ;
- une base faible et son sel d’acide fort.
Le tampon quantitativement le plus important dans l’organisme est le système
bicarbonate de sodium (NaHCO3), acide carbonique (H2CO3). Ce dernier est formé
par CO2 et H2O sous influence d’une enzyme anhydrase carbonique et lors de sa
dissociation conduit à l’équilibre :
Anhydrase
K
H2O + CO2
H2CO3
H+ + HCO 3 (1)
Carbonique
Si l’organisme est soumis à un acide fort HR (H+ R-) la partie alcaline du tampon va
intervenir
Na+ HCO 3 + H+ R-  H2CO3 + NaR
 H2O + CO2
Un acide fort a été transformé en acide faible (CO2) qui sera éliminé par les
poumons. Si l’organisme est soumis à une base forte ROH(R+ OH-) la partie acide du
tampon va réagir :
H 2CO3 + R+ OH- 
R+ HCO3 + H2O,

(R+
HC O 3 ) qui sera éliminée par
une base forte a été transformée en une base faible
les reins.
Si nous appliquons la loi d’action des masses (GULBERG et WAAGE) à l’équation (1)
on peut écrire :


K= H HCO3   H+ = K. H 2CO3  comme pH = log H+
HCO 
H 2CO3
3

pH= -log K H 2CO3   pH = -log K - log H 2CO3 
HCO 
3
HCO 
3
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Chimie Clinique
16
D’où pH= pK + log
HCO 
3

H 2CO3 
La loi de Henry (la solubilité molaire d’un gaz dissous est proportionnelle à la
pression partielle p du gaz) ( Sgaz = kH xP )et comme la concentration de l’acide
carbonique est proportionnelle à la
concentration du CO2 dissout, on peut donc
écrire :
H2CO3 = k.p CO2 k est le coefficient de Henry qui dépend du gaz, solvant et
température. Ceci nous conduit à l’équation d’Henderson Hasselbalch fondamentale
pour l’étude de l’équilibre acido-basique dans laquelle on remarque que la partie
acide est représentée par le CO2 et la partie alcaline par les bicarbonates.
pH = pk + log
HCO  équation d’Henderson Hasselbalch
3

k .pCO2
I.3. Régulation de l’équilibre acido-basique
Elle fait intervenir successivement deux mécanismes :
1) le premier correspond à la mise en jeu des systèmes tampons
2) le relai est pris par l’intervention des moyens physiologiques qui sont le
poumon d’abord et les reins ensuite.
Cette régulation est plus longue à se mettre en œuvre mais est d’une plus grande
efficacité et pourra permettre la restauration complète du pH.
I.3.1. systèmes tampons
Les systèmes tampons de l’organisme les mieux étudiés sont ceux du sang.
Les systèmes tampons sanguins
Tampons
pk
% plasma
% globules % total
HCO  / H CO 
3

2
6,1
3
Hémoglobine/
hémoglobinate
Protéines/ protéinates
33
10
43
7
36
12
9
36
7,83
variable 12
6,8
2
6,60
H 2 PO 4 / HPO4 2 
Oxyhémoglobine/
oxyhémoglobinate
a. systèmes tampons plasmatiques
1° système acide carbonique – bicarbonate
C’est quantitativement le plus important des systèmes tampons plasmatiques.
Il représente 25 à 30mmole/l. Ce système est surtout puissant pour lutter contre
l’acidose. En présence d’un acide RH nous aurons la réaction :
R- + H+ +

Na+ HC O 3 
H 2CO3
+ RNa
CO2  H 2 O
Le système est sous contrôle de poumons et des reins.
2° système protéine – protéinate
Il a une action surtout comme moyen de lutte contre l’acidose. Le pouvoir
tampon des protéines est du à leurs différents groupement constitutifs. Les résidus
d’acides aminés basiques comme l’arginine, la lysine, histidine permettent de lutter
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17
Chimie Clinique
contre l’acidose en fixant un proton (H+). Au contraire les résidus d’acide aspartique
ou l’acide glutamique permettent de lutter contre l’alcalose en libérant un proton.
3° système de tampon phosphate
La concentration plasmatique des phosphates inorganiques (Pi) est de l’ordre
de 1mmole/l. C'est-à-dire que ces molécules jouent un rôle plasmatique mineur
parmi les systèmes tampons ; 85% de Pi sont au pH du sang, sous forme de

2
phosphate monoacides di sodiques  Na2 HPO4  ce qui leur permet de fixer un
proton pour donner des phosphates diacides mono sodiques  Na  H 2 PO4 . Les 15%
des phosphates diacides peuvent au contraire céder un proton pour lutter contre une
alcalose.

2
La réaction globale s’écrit : Na2 H PO4 + H+
Na  H 2 PO4 + Na+
b. système tampon globulaire
Les systèmes des bicarbonates et des phosphates jouent un rôle non négligeable à
l’intérieur des globules rouges. Les systèmes tampons liés à l’hémoglobine sont
cependant beaucoup plus importants si l’on se souvient que la quantité
d’hémoglobine est de l’ordre de 150g/l de sang. Ils interviennent de deux manières
différentes :
grâce au pouvoir de fixation du gaz carbonique sur l’hémoglobine avec
formation de dérivés carbaminés HbNH2+ CO2  HbNHCOO- + H+
grâce à la réactivité du groupement imidazole des résidus d’histine capable de
fixer les ions H+. Au pH du sang l’hémoglobine et l’oxyhémoglobine se
comportent comme des acides faibles pouvant se dissocier :
HbH
Hb- + H+ pK= 7,83
HbO2H HbO2  H  pK= 6,60
L’oxyhémoglobine est donc plus acide que l’hémoglobine.
En effet, l’oxyhémoglobine étant un acide plus fort que l’hémoglobine quand
l’hémoglobine est oxygénée au niveau des poumons elle libère des ions H+
HbH+ O2 +K+  HbO2 K   H 
Au niveau de tissus, l’oxyhémoglobine est réduite en hémoglobine et celle-ci
va laisser dans le milieu une base en captant un proton venu de la dissociation de
l’acide carbonique.
H2CO3
 K   H   HCO

HbO
2
3

H+ + HC O 3
 K   O
HbH  HCO
3
2
La concentration élevée en C O2 et la richesse des acides organiques vont diminuer le
pH et cette acidité va permettre la libération de l’oxygène de l’oxyhémoglobine.
I.4. Régulation physiologique du pH
Lors d’un déséquilibre acido-basique, la première ligne de défense est formée
pour les systèmes tampons, la seconde est la régulation pulmonaire et le troisième est
la restauration à long terme par les mécanismes rénaux.
a. Régulation pulmonaire
Le centre respiratoire bulbaire est sensible à la variation de la concentration
en protons du sang c'est-à-dire au pH. Une diminution du pH va entrainer une
augmentation du rythme et de l’aptitude respiratoire de façon à éliminer le CO2 en
excès. Une augmentation de pH sera responsable d’une diminution du rythme et de
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18
Chimie Clinique
l’amplitude respiratoires. Dans ce dernier cas la réaction pulmonaire doit rester
compatible avec une oxygénation correcte du sang. Les caractéristiques de cette
régulation pulmonaire sont une mise en œuvre rapide et une grande sensibilité aux
variations du pH.
Les tissus de par leur métabolisme, fabriquent une grande quantité de CO2 qui
doit être pris en échange au niveau des poumons. Les globules rouges au niveau
tissulaire, arrivent chargés d’oxyhémoglobine. Le CO2 tissulaire, après avoir été
dissous dans le plasma va pénétrer dans le globule rouge :
 Une petite quantité de gaz se fixe sur l’oxyhémoglobine pour constituer un
carbamate en libérant l’oxygène ;
 La plus grande partie du CO2 réagit avec l’eau pour former en présence de
l’anhydrase carbonique dont les globules rouges est riche, de l’acide
carbonique. L’acide carbonique se décompose immédiatement en H+ et
 . Cet afflux de proton fait baisser le pH entraînant la libération de
HCO
3
l’oxygène de l’oxyhémoglobine. Les ions H+ se fixent alors sur l’hémoglobine
laissant les ions bicarbonates dont un grand nombre va sortir de la cellule
permettant à autant de chlorures de pénétrer. Cet échange
bicarbonate/chlorure est appelé « effet Hamburger ». Le CO2 tissulaire a
donc été transformé en bicarbonates dont le plus grand nombre ne reste pas
dans le globule rouge et sera transporté par le plasma vers le poumon (ou les
reins) pour son élimination.
Au niveau pulmonaire, les globules rouges arrivent ici chargés de dé
oxyhémoglobine (HbH) et pour une petite part de carbaminohémoglobine.
L’oxygène de l’alvéole pulmonaire après s’être dissous dans le plasma pénètre dans
les globules rouges.
une petite quantité se fixe sur la carbaminohémoglobine libérant alors le CO2
la part la plus importante vient se fixer sur l’hémoglobine libérant alors un
proton (rappelons que l’oxyhémoglobine est plus acide que l’hémoglobine).
Ce proton, en présence d’un bicarbonate plasmatique échangé contre un chlorure, se
retrouve sous forme d’acide carbonique qui se dissocie immédiatement en CO2 et
H2O. Le gaz carbonique est alors éliminé dans l’air alvéolaire après avoir été dissous
dans le plasma. Le poumon est ainsi capable d’éliminer normalement 20moles de gaz
carbonique par jour.
b. Régulation rénale
Elle est plus longue à réagir en cas des perturbations car elle intervient en troisième
position. Cependant elle peut durer longtemps et représente un moyen très efficace
de lutte aussi bien contre l’acidose que contre l’alcalose. Le rôle du rein sur l’équilibre
acido-basique est double :
1. il peut réabsorber la quasi-totalité des bicarbonates filtrés ou bien excréter
ceux-ci en cas de surcharge alcaline ;
2. il peut éliminer les ions H+ en générant des bicarbonates qui seront absorbés.
I.5 Déséquilibres acido-basiques
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Chimie Clinique
19
La connaissance de l’équation d’Henderson – Hasselbalch rappelée ci après :
pH=pK+log HCO3  , permet de voir que le pH est directement lié à la valeur du

K .pCO2
rapport HCO3  .

K .pCO2
Les bicarbonates du numérateur sont d’origine métabolique et sont liés à la fonction
rénale. La pCO2 du dénominateur est l’origine respiratoire et est liée à la fonction
pulmonaire.
Les variations du pH peuvent être la conséquence :
- d’une diminution des bicarbonates plasmatiques (donc une baisse du pH ) ;
responsable d’une acidose métabolique ;
- d’une augmentation des bicarbonates responsable d’une alcalose
métabolique ;
- une diminution de la pCO2 responsable d’une alcalose respiratoire ;
- d’une augmentation de la pCO2 responsable d’une acidose respiratoire.
En cas de perturbation de la valeur du pH, l’organisation met en jeu un système de
compensation qui a pour but de ramener le rapport
HCO  à une valeur normale.
3

KpCO2
 En cas d’acidose métabolique la compensation se fera par une diminution de la
pCO2 ;
 Une alcalose métabolique sera compensée par une augmentation de la pCO2 ;
 Une acidose respiratoire par une augmentation des bicarbonates ;
 Une alcalose respiratoire par une diminution des bicarbonates.
EN RESUME :
Sachant que les valeurs de pH du sang normal se situent entre 7.35 et 7.45. Les
valeurs extrêmes tolérées par l’organisme sont 6.90 et 7.70. Le patient est en acidose
lorsque le pH de son sang est inférieur à 7.35. Il est en alcalose lorsque les valeurs
sont supérieures à 7.45.
Mécanismes de compensation lors des désordres acido-basiques
Définitions
Acidose
respiratoire pCO2
pH
Alcalose
respiratoire pCO2
pH
HCO3 
Causes courantes
Hypoventilation due à l’emphysème, à
l’œdème
pulmonaire,
à
un
traumatisme respiratoire.
Hypoventilation due à une carence en
O2, une maladie pulmonaire, une
injection successive d’aspirine, anxiété,
un accident cérébro-vasculaire
Perte des bicarbonates causée par la
diarrhée,
l’accumulation
d’acide
(cétose), dysfonction rénale
pH
Alcalose
métabolique
Perte ou absorption succéssive des Respiration,
hypoventilation
médicaments alcalins
qui ralentit la perte en CO2
Acidose
métabolique
Mécanismes de compensation
Augmentation de la rétention
des bicarbonates HCO3 par les
reins, excrétion d’ions H+
Diminution de la rétention des
bicarbonates par les reins,
excrétion réduite d’ions HRespiration,
hypoventilation
qui accélère la perte en CO2
HCO3 
pH
I.6. Quelques pathologies des gaz sanguins
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
20
Chimie Clinique
Les anomalies des gaz sanguins sont connues sous l’angle de l’hypoxie. C’est
un état au cours duquel les cellules ne peuvent s’alimenter convenablement en
oxygène. On classe l’hypoxie en quatre grandes catégories : hypoxie hypoxique,
hypoxie anémique, hypoxie circulatoire et hypoxie cytotoxique.
a. hypoxie hypoxique
Les cellules peuvent manquer de l’oxygène par incapacité des poumons de pouvoir
oxygéner le sang de façon adéquate. La pression artérielle est diminuée et le patient
est hypoxémique. Une hypoxémie est jugée légère entre 70 et 80mm d’Hg, modérée
entre 60 et 70mm d’Hg et grave lorsqu’elle est inférieure à 60mmHg. L’hypoxémie
peut être causée par exposition en haute altitude où l’air est pauvre en oxygène.
b. hypoxie anémique ou hypovolémique
Les cellules peuvent aussi manquer d’O2 par incapacité des globules rouges de le
transporter en quantité adéquate des poumons aux tissus. Elle résulte d’un nombre
insuffisant des globules rouges (GR), d’une insuffisance d’hémoglobine (Hb), d’une
anomalie ou d’une compétition entre l’O2 et le CO2 la pression de l’O2 et le CO2
restent dans les limites normales.
c. hypoxie cytotoxique
Les cellules peuvent manquer de l’O2 par leur incapacité propre à utiliser l’O2
qui leur est fourni normalement ; cela par suite d’une intoxication de la cellule par
une substance comme le cyanure. La pression de l’O2 et du CO2 artérielle se situent
dans les valeurs normales.
d. hypoxie circulatoire
Elle est due à une anomalie vasculaire. C’est le cas du SHUNT. On appelle
SHUNT ; la condition dans laquelle le sang contourne les poumons (en provenance
du ventricule droit) et s’écoule directement dans le sang artériel sans avoir participé
aux échanges de gaz avec l’air alvéole. Le shunt peut être causé par l’atélectasie, la
pneumonie, l’œdème pulmonaire, les maladies pulmonaires chroniques, comme
l’emphysème, la bronchite, l’asthme.
CONCLUSION
Le bilan acido-basique complet implique aujourd’hui l’association des
mesures de la pCO2 et du pH avec appréciation de la saturation en oxygène
l’ensemble forme dans le jargon médical « la gazométrie ».
Les valeurs de pH d’un sang normal se situent entre 7,35 et 7,45 le patient est
en acidose lorsque le pH de son sang est inférieur à 7,35 ; il est en alcalose lorsque le
pH du sang est supérieur à 7,45
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
21
Chimie Clinique
CHAPITRE II: METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE
Le rôle le plus évident du calcium et du phosphore est de constituer l’essentiel
de la charge minérale du squelette. Ces deux éléments exercent au niveau cellulaire
et membranaire des actions plus importantes puisque l’organisme n’hésite pas de
les puiser dans le squelette pour réguler leur taux sanguin.
a. Métabolisme du calcium
C’est un élément (Ca) alcalino-terreux de masse atomique 40uma c’est
l’électrolyte quantitativement le plus important de l’organisme humain puisqu’il
représente un poids d’environ 1kg (25moles) chez un adulte de 70kg.
1.1 Bilan des échanges calciques : cycle du calcium
Le calcium absorbé par voie intestinale est distribué dans l’organisme par les liquides
extracellulaire dont le
sang, qui font partie du pool échangeable. Sa destinée
essentielle est le tissu osseux où il est déposé (accrétion) mais aussi repris
(résorption) de manière équilibrée. La partie non absorbée, augmentée de la partie
sécrétée est éliminée dans les selles. L’élimination urinaire représente normalement
la partie nette absorbée
C’est à chaque niveau d’échange, le tube digestif, os, rein que les actions
hormonales permettront la régulation de la calcémie.
1.2 Besoins calciques et apports alimentaires
Les besoins d’un adulte sont d’environ 10mmole (400mg) de calcium/jour. Les
enfants et les adolescents demandent 30mmole par jour (1.2g) pour constituer leur
squelette. Les besoins en calcium sont encore plus élevés chez les femmes enceintes,
ou chez celles qui allaitent, et aussi chez les femmes ménopausées 100mmole par jour
soit 4g. Le calcium est apporté essentiellement sous forme de lait et de fromage.
Certaines eaux de boisson sont relativement riches en calcium.
1.3 Répartition dans l’organisme
a. Répartition quantitative
99% de calcium se trouvent dans les os et 1% se retrouve dans les tissus mous
(muscles, tendons, peau, viscères) et les liquides extracellulaires dont le sang. La
vitamine D3 (cholécalciférol ou la 1,25 dihydroxyvitamine D3) joue un rôle important
dans le contrôle du métabolisme du calcium. Elle permet l’entrée du calcium dans la
cellule, active l’A.T.P. ase Ca et Mg dépendante et permet la synthèse de la CaB.P
(calcium binding protéin)
b. Formes de calcium sanguin
Dans le sang, le calcium est essentiellement plasmatique, les globules rouges en
contiennent très peu. La valeur habituelle normale de la calcémie (taux de calcium
plasmatique) chez un adulte est comprise entre 2,15 et 2,55mmole par litre avec une
valeur moyenne de 2,3 à 2,4mmoles par litre. Le calcium plasmatique se trouve sous
deux formes :
 une partie, a peu près 40% soit 1mmole/l est liée aux protéines en majorité de
l’albumine et un peu aux globulines. Une variation des protéines totales
donnera une variation de la calcémie dans le même sens : toute augmentation
du taux des protéines sanguines donnera une augmentation de la calcémie et
toute diminution de ces protéines donnera une diminution de la calcémie ;
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
22
Chimie Clinique

une autre partie se trouve sous forme de calcium ionisé (à peu près 50%) et
sous forme de calcium complexé (à peu près 10%).
Le calcium ionisé Ca2+ est l’élément régulé hormonalement dans les limites très
étroites : 1.17 à 1.30mmole par litre. C’est le calcium important du point de vue
physiologique ; c’est lui qui intervient dans la coagulation du sang, dans certaines
perméabilités cellulaires, dans beaucoup de systèmes enzymatiques, dans la
rythmicité cardiaque et dans l’excitabilité neuromusculaire.
Remarques :
 une diminution du calcium ionisé entraînera une augmentation de
l’excitabilité neuromusculaire et pourra être responsable d’une crise de
tétanie (contracture pathologique des muscles)
 le calcium complexé est sous forme des sels solubles mais peu dissociés :
phosphates, bicarbonates, citrates, et sulfates.
 Le calcium lié à l’albumine est très sensible à l’équilibre acido-basique. Une
acidose entraîne une diminution de cette liaison et augmente le calcium
ionisé : à l’inverse une alcalose augmente cette liaison et diminue le taux du
calcium ionisé. Cette propriété peut être mise à profit pour faire céder une
crise tétanie provoquant une acidose respiratoire.
1.4 Elimination
a. Elimination fécale.
Elle est constituée du calcium alimentaire qui n’a pas été absorbé, augmenté du
calcium contenu dans des différents sucs digestifs.
b. Elimination urinaire
Seul le calcium sous forme ionisé est complexé (calcium ultra filtrable) filtre à
travers le glomérule rénal et plus de 95% sont réabsorbés dans les tubes rénaux. La
réabsorption maximale a lieu dans le tube proximal où le calcium est réabsorbé avec
un sodium et l’eau.
En fait, la calciurie dépend pour beaucoup de la calcémie ; pour une calcémie
basse la totalité du calcium est réabsorbée. Pour une calcémie normale, une très petite
partie du calcium filtré est éliminée. En cas d’hypercalcémie la moitié du calcium est
réabsorbée et l’autre est éliminé.
3. Phosphore
C’est un élément métalloïde de masse atomique 31Um.a. Un adulte de 70kg en
possède environ 600g (soit près de 20moles) essentiellement sous forme des
phosphates.
2.1 Besoin en phosphates et apports alimentaires
Chez un adulte, ils sont de l’ordre de 31mmole par jour soit prés de 1g d’avantage
chez un enfant pendant la croissance. Ces besoins sont apportés par des aliments
riches en phosphates tels que le lait, la viande, les œufs et céréales.
Si les apports alimentaires augmentent, la fraction absorbée augmente dans les
mêmes proportions, l’absorption n’étant pas régulée comme pour le calcium. La
quantité des phosphates absorbés (essentiellement au niveau de jéjunum et de
l’iléon) quotidiennement est donc très variable en fonction de l’alimentation.
2.2 Répartition dans l’organisme
a. Répartition quantitative
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
23
Chimie Clinique
- 85% des phosphates sont liées au calcium au niveau de l’os ;
- 14% se localisent au niveau des cellules des tissus mous ;
- 1% se retrouve dans les liquides extracellulaires dont le sang.
b. Phosphates plasmatiques
Le plasma contient plus de 4mmoles/l des phosphates sous forme de :
- phosphates organiques : ATP, phospholipides ;
- phosphates inorganique (Pi) c’est ce qui est dosé sous le nom de phosphoré
mie ou phosphaté mie.
La valeur physiologique de la phosphaté mie est de 0.8 à 1.3 mmole /l, cependant
avec des variations parfois plus importantes en fonction des apports alimentaires et
du métabolisme énergétique. Au pH du sang 15% de Pi sont sous forme
monométallique ( H 2 PO4 )et 85% sous forme bimétallique HPO42  ce qui leur permet
d’intervenir dans l’équilibre acido-basique
2.3 Elimination
a. Elimination fécale
Comme pour le calcium les selles contiennent les phosphates non absorbés et
ceux contenus dans les sucs digestifs. L’élimination des phosphates est surtout
rénale.
b. Elimination rénale
Le phosphore inorganique est filtré au niveau du rein mais 90% sont réabsorbés
dans le tubule proximal. L’élimination urinaire est largement dépendante de
l’alimentation et comme pour le calcium, on peut dire que chez un adulte normal, la
quantité de phosphates excrétés dans les urines, de 10 à 25mmoles/jour correspond à
l’absorption nette intestinale. Cette réabsorption est influencée par les besoins
cellulaires en phosphates.
3. Régulation du métabolisme phosphocalcique
Les phosphores inorganiques sont moins bien régulés. La régulation fait intervenir
trois sites :
1. le tube digestif,
2. l’os ;
3. et les reins au niveau de quels peuvent intervenir trois hormones : la PTH
(parathormone), la calcitonine (CT), et la vitamine D.
3.1 Les sites de régulation
a. Tube digestif
L’absorption du Ca et celle du Potassium sont influencées par la 1,25dihydroxyvitamine D3 celle-ci est nécessaire au transfert actif de ces éléments à
travers la cellule intestinale. La parathormone (PTH) et la calcitonine (CT) n’ont pas
d’action directe sur le tube digestif. L’absorption du Calcium est régulée en fonction
des apports.
b. L’os
L’os est en perpétuel remaniement et qu’un phénomène de construction osseuse
appelé accrétion doit compenser exactement un phénomène de destruction appelé
résorption. Le tissu osseux, est un tissu conjonctif calcifié formé d’une matière
protéique appelé tissu ostéoïde dans laquelle sont inclus de cristaux de phosphate de
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
Chimie Clinique
24
calcium surtout sous forme d’hydroxapatite
Ca
 3 PO4

 3  CaOH 2 . Ce tissu osseux n’est
2
pas figé mais en perpétuel remodelage sous l’action des cellules osseuses notamment
les ostéoblastes, les ostéocytes et les ostéoclastes.
Chez l’adulte, la résorption et l’accrétion doivent s’équilibrer à l’état normal.
Un déséquilibre peut exister :
- soit par manque de minéralisation qui se traduit par un excès de tissu ostéoïde
c’est l’ostéomalacie de l’adulte, équivalent du rachitisme chez l’enfant.
- Soit un excès de résorption portant sur la fraction protéique et sur la fraction
minérale, c’est l’ostéoporose.
c. rein
Le rein par sa possibilité de filtration et de réabsorption du calcium et du
phosphore va jouer un grand rôle dans l’homéostasie phosphorique. Il existe un taux
de réabsorption maximal pour le phosphore alors qu’il n’en existe pas pour le
calcium.
3.2. Hormones régulatrices
Elles sont au nombre de trois : la parathormone, la calcitonine et les dérivés de la
vitamine D
a. parathormone
Elle est synthétisée par les cellules principales des parathyroïdes. Le stimulus de
la sécrétion de P.T.H est le taux plasmatique de Ca2+. Une diminution du Ca2+
entraîne une augmentation de la sécrétion de la parathormone et au contraire une
augmentation du Ca+ est responsable d’une diminution de la PTH. Le taux des
phosphates n’a aucune action sur la sécrétion de la PTH.
Au niveau de l’os, la PTH augmente le nombre des sites de remodelage ce qui
explique que pour des concentrations physiologiques cette résorption soit suivie
d’une accrétion osseuse secondaire. Cependant pour des concentrations très élevées,
la résorption l’emporte sur l’accrétion et l’action de la PTH aboutit à une destruction
progressive de l’os.
Au niveau du rein, outre les actions sur le métabolisme du calcium et du phosphore,
la PTH stimule la production rénale du métabolite le plus actif de la vitamine D, le
1, 25-diOH D3
Fonction biologique de la parathormone
Intestin
Pas d’action directe
Résorption ostéoclastique
Ca++
Os
Rein
Rejet du Ca par le système des
ostéocytes
Réabsorption du calcium
Réabsorption des phosphates
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Chimie Clinique
25
Conclusion :
La PTH est une hormone hypercalcémiante et hypophosphorémiante.
b. la calcitonine (CT)
La calcitonine CT est synthétisée et secrétée par les cellules para folliculaires de la
thyroïde. Une augmentation de calcium extracellulaire entraine une augmentation de
la sécrétion de CT, alors qu’une diminution de calcium extracellulaire inhibe cette
sécrétion.
Le rôle principal de cette hormone est de stimuler les capacités corporelles à
s’adapter à une surcharge calcique.
Au niveau du rein, une injection unique de calcitonine augmente l’excrétion de
calcium par diminution de sa réabsorption. Une injection continue va augmenter la
calciurie. Elle a de plus une action frénatrice sur la transformation rénale du
métabolite 25OH de la vitamine D.
Fonctions biologiques de la calcitonine
Ca extracellulaire
Intestin
Pas d’action directe
Résorption ostéoclastique
CT
Rejet du Ca par le système des
ostéocytes
Os
Réabsorption du Ca
Rein
Réabsorption des
phosphates
Conclusion :
La CT est une hormone hypocalcémiante
c. La vitamine D
Ce sont les métabolites de la vitamine D3 qui ont une action dans le métabolisme
phosphocalcique.
On continue à les dénommer vitamines bien que l’organisme humain soit capable de
les synthétiser et de ce fait les considérer comme de véritables hormones.
L’effet principal du calcitriol est de fournir des quantités suffisantes de
calcium et de phosphore au niveau de l’os pour permettre la minéralisation de ce
dernier. Elle agit surtout sur l’intestin et sur l’os.
Fonctions biologiques du calcitriol
Absorption du calcium
Intestin
Absorption des phosphates
Os
Résorption ostéocalcique de l’os ancien
Minéralisation du tissu ostéoïde
Effet permissif sur la P.T.H
Calcitriol
Rein
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26
Chimie Clinique
Au niveau de l’intestin, elle favorise l’absorption du calcium et du phosphore. Au
niveau de l’os la carence en vitamine D entraine un défaut de minéralisation du tissu
ostéoïde responsable du rachitisme chez ‘enfant et de l’ostéomalacie chez l’adulte.
Son action sur les ostéoblastes est responsable de la synthèse du collagène et de
l’ostéocalcine avec stimulation de l’activité des phosphatases alcalines favorisant la
minéralisation.
Le calcitriol est aussi capable d’activer les ostéoclastes de l’os ancien pour fournir le
calcium et le phosphore nécessaires à la minéralisation du tissu ostéoïde de l’os
nouveau
3.3 Autres hormones
a. Hormones sexuelles
Elles augmentent l’absorption intestinale du calcium et favorisent la synthèse de la
trame protéique de l’os ainsi que sa minéralisation. L’ostéoporose postménopausique est en grande partie expliquée par la disparition des œstrogènes à
cette période de vie.
c. Cortisol
Il freine la minéralisation de l’os ainsi que la synthèse de la trame protéique. Par
ailleurs, il diminue l’absorption intestinale du calcium.
4. Méthodes de dosage
4.1. Dosage de la calcémie
a. Méthodes colorimétriques
Elles utilisent différentes substances qui complexent le calcium en formant un
dérivé dont la coloration est proportionnelle à la concentration du calcium de
l’échantillon à doser. Il est nécessaire d’éliminer l’interférence du magnésium en
utilisant l’hydro quinoléine et en travaillant à pH alcalin.
a.1. Orthocrésolphtaleine
L’orthocrésolphtaleine complexon se complexe en milieu alcalin avec le calcium
pour donner un dérivé rouge présentant un maximum d’absorption à 575nm.
a.2. Bleu de méthylthymol
Ce réactif chélate le calcium et vire au bleu avec un maximum d’absorption à
612nm.
a.3. Arsenazo III
Le complexe coloré en noir présente un maximum d’absorption à 680nm. Le
calcium en présence de ArsenazoIII (acide 1,8 dihydroxy 3,6- disulpho 47- naphtaline
– bis (a20), dibenzearsonique au pH neutre produit un complexe coloré bleu dont
l’intensité est proportionnelle à la concentration du calcium.
b.Méthodes physiques
b.1. Spectrophométrie d’absorption atomique
La longueur d’onde utilisée est de 422,7mm et la technique demande le rajout de
chlorure de lanthane pour éviter l’interférence des phosphates. Ce dosage s’effectue
sur un appareillage onéreux et peu de laboratoire de biochimie de routine
l’emploient.
b.2 Photométrie d’émission de flamme
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
Chimie Clinique
27
Le dosage du calcium par cette technique demande l’utilisation d’un photomètre de
flamme utilisant le mélange acétylène/ air. Ces appareils donnent de bons résultats
mais sont plus onéreux et plus rares sur le marché.
c. Méthodes potentiométriques
Après acidification destinée à déplacer le calcium de sa liaison aux protéines et de ses
complexes, le calcium total peut être mesuré par potentiométrie en utilisant une
électrode sélective.
4.2. Dosage du calcium ionisé
La technique par électrode sélective intégrée à des instruments dont l’utilisation dans
les conditions de fiabilité et de praticabilité sont satisfaisantes. Le taux de calcium
ionisé est variable en fonction du pH, il est donc préférable de faire un prélèvement
en anaérobiose pour éviter tout changement de pH par perte de CO2.
4.2. Dosage du calcium urinaire
Les techniques sont les mêmes que pour le sang, il est cependant nécessaire
d’effectuer le recueil dans un récipient contenant de l’acide chlohydrique 1M pour
acidifier les urines ce qui permet la dissolution des sels et des complexes que le
calcium peut contracter avec les anions comme le phosphates ou les oxalates.
4.4 Dosage des phosphates inorganiques sanguins et urinaires
Ces techniques utilisent presque toutes (à l’exception, des méthodes enzymatiques)
un réactif molybdique. En présence de ce réactif et en milieu acide l’ion phosphate
donne un phosphomolybdate de la coloration bleue instable.
a. Réduction du phosphomolybdate
Le phosphomolybdate réduit donne une coloration stable pendant au moins 30
minutes et permet une lecture photométrique à 660nm. Les réducteurs les plus
utilisés sont le sulfate ferreux et l’hydroxylamine.
b. Colorimétrie directe du phosphomolybdate
L’apparition de la coloration est suivie dans ces conditions à 340nm
c. les colorimétries du phosphovanadomolydate
Les ions phosphates en présence de molybdate et de vanadate en milieu acide vont
donner une coloration jaune dont le pic d’absorption est de 360nm.
c. méthodes enzymatiques
Phosphates + inosine Nucléoside
njnj
hypoxanthine+ ribose 1P.
Phosphorylase
xanthine
hypoxanthine+ 202 + 2H2O
acide urique+ 2H2O2
oxydase
2H2O2+ aminophénazone +chromogène
Peroxydase
dérivé coloré+4H2O.
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Chimie Clinique
28
CHAPITRE III : LES MALADIES DE REGULATION DU
METABOLISME DES GLUCIDES
III.0 Introduction
Par l’importance des glucides dans la ration alimentaire et dans le
métabolisme énergétique de la cellule, par la fréquence très grande du diabète sucré,
on comprend l’intérêt toujours soutenu de l’étude de la physiologie et de la
biochimie du métabolisme glucidique, des moyens d’exploration dynamique de la
gluco-régulation visant essentiellement à dépister le diabète au stade infra clinique.
III.1 Notions physiologiques et biochimiques fondamentales.
Origine du glucose sanguin.
Le glucose sanguin, mélange d’ et  glucopyranoses proviennent de deux
sources :
a. origine exogène
L’alimentation humaine comporte un apport en glucides qui représente environ
50% de la ration énergétique soit apport moyen de 200 à 300g par jour ; les glucides
alimentaires sont de sources principalement végétales. Les apports sont complétés
par les laitages et le sucre raffinés.
Une partie des glucides est apportée sous forme simple, fructose contenu dans les
fruits, galactose du lait, la plupart des sucres simples sont représentés par les
diosides tels que le saccharose et lactose.
Une autre partie des glucides en particulier ceux contenus dans les pommes
de terre, le féculent est apportée sous forme de polyosides (amidon). Ils sont
hydrolysés avant d’être absorbés dans l’intestin. ,
En effet, seul le glucose, le galactose, le fructose, le sorbitol peuvent franchir la
barrière intestinale et passer dans la circulation sanguine. La digestion salivaire
permet sous l’action de l’amylase, d’hydrolyser les longues chaînes d’amidon en
oligosides et diosides. Elle se poursuit sous l’action de l’amylase pancréatique. La
digestion intestinale est l’étape définitive. Elle a lieu tout au long du grêle. Elle
permet d’obtenir des oses à partir des oligosides et de diosides. Une fois hydrolysés
en sucres simples, les glucides sont absorbés grâce à un phénomène actif, par la
muqueuse intestinale et déversés dans la circulation. L’absorption des sucres
nécessite l’intégrité de la muqueuse intestinale. Elle est aussi liée à la température, au
pH du milieu et la présence conjointe d’autres produits absorbables (acides gras,
peptides, acides aminés).
b. Origine endogène
À partir des glucides
a. le glycogène représente la forme de réserve glucidique de toute cellule
animale. Chez l’homme le foie est l’organe dont la teneur en glycogène peut
être la plus élevée (10 à 12% du poids frais) mais les muscles (1 à 3% du poids
frais) renferment grâce à leur masse la moitié du glycogène totale de
l’organisme. On appelle glycogénolyse le processus par lequel le glycogène est
décomposé dans la cellule ; ou bien cette dégradation se poursuit par le
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
29
Chimie Clinique
catabolisme de radicaux glucoses (glycolyse) ou bien le glucose est libéré et
s’échappe de la cellule pour passer dans la circulation sanguine.
b. A partir des autres hexoses, le glucose est normalement le précurseur des
autres oses de l’organisme même si ceux-ci sont apportés par l’alimentation, il
est exceptionnel qu’ils soient utilisés comme tels et ils sont généralement
transformés en glucose au niveau du foie.
A partir des lipides et des protides – Néo glycogénèse ou néoglucogénèse
o Le composés glucoformateurs autres que l’acide pyruvique et l’acide lactique
sont essentiellement les protides par les acides aminés glucoformateurs dont
le catabolisme excessif (jeûne, diabète, action des hormones corticostéroïdes
hyperglycémiantes), aboutit à une formation de glucose et de glycogène. De
même l’acide - cétoglutarique issu de la transamination est un excellent
précurseur du glucose.
o Les lipides peuvent, par le glycérol donner du glucose. La transformation des
acides gras et de l’acétate en glucose, n’est pas une voie classique. Le foie
assure à lui seul 90% de la néoglucogenèse dans l’organisme (le rein
intervenant pour 10%). La néoglucogénèse peut fournir jusqu’à 300g de
glucose par jour.
III.1.2 Glycémie
C’est une des constantes biologiques fondamentales située entre 4.45 et 5.55 mmole/l
(0.8 et 1g/l, Mm=180g/mole) soit 5mmole/l en moyenne. C’est le taux de glucose
dans le sang. Selon l’OMS (organisation mondiale de la santé) le taux normal est de
60 à 120mg/dl.
Facteurs de régulation de la glycémie
1° facteur physico-chimique d’autorégulation
Toutes les réactions chimiques entraînant la disparition du glucose.
Pyruvate
glucose
glycogène sont en équilibre et la loi d’action de
masse régira ces équilibres, orientant le sens des réactions pour les dévier du corps le
plus concentré vers le moins concentré. Exemple : toute augmentation de glucose
favorise la synthèse accrue de glycogène, toute diminution de glucose entraîne une
augmentation de la glycogénolyse.
2° facteurs métaboliques
 L’utilisation du glucose entraîne rapidement une hypoglycémie (que les
glucoses proviennent du glycogène ou du glucose circulant, la cellule ne
l’utilise que sous forme de glucose – 6- phosphate) ;
 Pour fournir de l’énergie après oxydation, la principale voie glycolytique est
celle d’Embden Meyerhof caractérisé par la formation d’un ester
diphosphorique du fructose. La glycolyse aboutit à la formation l’acide
pyruvique qui constitue un aliment préférentiel pour la mitochondrie. La
dégradation complète du glucose comporte deux séries de réactions : la
première, catalysée par les enzymes solubles du cytoplasme est réalisée en
anaérobiose ; la seconde au niveau des mitochondries est strictement aérobie.
En anaérobiose, l’acide pyruvique conduit à l’acide lactique, phénomène
prédominant dans la contraction musculaire.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
30
Chimie Clinique
Pour fournir du NADPH+H+, la deuxième voie glycolytique est une voie
oxydative appelée voie de pentose car elle donne naissance à plusieurs
pentoses ;
 Synthèse de l’acide phosphoénolpyruvique qui, après carboxylation pourra
contribuer au cycle citrique en lui fournissant l’acide oxaloacétique.
 La biogénèse des acides gras.
 Pour fournir de l’acide glycuronique, après oxydation (lors des processus de
détoxication) ;
 Le stockage sous forme de glycogène est aussi une autre forme de maintien
bien classique de la glycémie.
3° facteurs nerveux
Les centres hypothalamiques commandent l’appétit et la satiété, la production
d’hormones hypophysaires. Le système orthosympathique et les médullosurrénales enfin interviennent par les catécholamines (le stress et
l’hypersympathicotonie inhibent la sécrétion d’insuline induite par le glucose.
4° facteur hormonal
Il est tout à fait fondamental, grâce à :
Un système hyperglycémiant associant de multiples hormones.
Les hormones de l’urgence ont pour rôle de mobiliser dans un temps très court le
glucose dont l’organisme a un besoin urgent.
Les catécholamines (adrénaline et noradrénaline) favorisent :
- La glycogénolyse hépatique par un double mécanisme,
adrénergique AMPC dépendant (activant une protéine kinase qui
elle-même active les phosphorylases) et  adrénergique Ca2+
dépendant.
- La glycogénolyse musculaire sous l’effet d’un mécanisme 
adrénergique ; elle s’accompagne d’une lipolyse importante ;
- La sécrétion de glucagon (inhibe l’insu lino – secrétion par effet
adrénergique.
Le glucagon (sécrété par les cellules  des ilots de Langerhans)
- provoque une glycogénolyse franche et massive par activation du système de
phosphorylase ;
- active la néoglucogenèse et la lipolyse ;
- active puissamment la sécrétion insulinique
Les hormones d’action hyperglycémiante progressive interviennent pour
maintenir le niveau normal de la glycémie. La somathormone ou hormone
de croissance, alors qu’ à faible dose elle stimule la sécrétion d’insuline, est
au contraire « diabétogène » à des taux plus importants. Elle freine l’action
glucokinasique ; elle freine la lipogenèse. Le cortisol (le nom même du
glucocorticoïde montre bien l’action de l’hormone) à une action néo
glucocorticoïde. Il active la lipolyse et la protéolyse et stimulé la
néoglucogènétique à partir des aminoacides.
Un système hypoglycémiant unique, opposé à la multiplicité des systèmes
hyperglycémiants est représenté par insuline.
En résumé : deux hormones entrent dans la régulation du glucose dans l’organisme,
ce sont l’insuline (hormone hypoglycémiante) et le glucagon (hormone

CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
31
Chimie Clinique
hyperglycémiant). Le glucagon représente trois hormones suivantes : l’adrénaline, le
cortisone et la somatostatine (somathormone). Les deux hormones précitées sont
antagonistes. Le pancréas sécrète l’insuline à 75% et le glucagon à 25%. Lorsque
l’insuline est inactive, le taux du glucose augmente dans le sang et on assiste à
l’hyperglycémie ou diabète. Signalons que selon l’OMS les valeurs normales de la
glycémie varient 60 et 120mg/dl.
III.1.3 Métabolisme et action biochimique de l’insuline
L’insuline est un polypeptide (glycoprotéine) de masse moléculaire 5800 ; l’insuline
est constituée de deux chaînes : la chaîne A (21 acides aminés) et la chaîne B (30
acides aminés) réunis par deux ponts disulfures qui relient les cystéines 7 et 20 de la
chaîne A avec respectivement les cystéines 7 et 19 de la chaîne B. L’insuline provient
d’un précurseur inactif de 84 acides aminés ; la pro-insuline qui est sous forme de
réserve. La pro-insuline dont la demi-vie est de 5 à 10 minutes et le peptide C
éliminé par les reins. L’insuline est sécrétée par les cellules  des îlots de Langerhans
du pancréas.
La sécrétion de l’insuline est provoquée physiologiquement par :
 L’élévation de la glycémie (le glucose étant le stimulant fondamental ;
 Certains acides aminés (leucine, arginine) ;
 Certains ions : l’élévation du taux du K+ extracellulaire ou le blocage des
canaux K+ déclenche la dépolarisation de la membrane et la stimulation de
l’insulino-sécrétion. L’afflux intracellulaire du calcium ionisé est donc
indispensable pour que se manifeste la réponse insulinique à un stimulus
glucosé.
 Les hormones gastroduodénales (l’action insulino-sécrétrice du glucose est
plus marquée après injection intraveineuse).
Au point de vue pharmacologique, enfin, sont insulino stimulateurs : les sulfamides,
les hypoglycémiants, le glucagon. Sont insulino inhibiteur les catécholamines.
Action biochimique (rôle de l’insuline)
 Sur le métabolisme glucidique :
- Au niveau du foie : elle favorise la glycogenèse en activant la glycogène
synthétase et en inhibant en retour la glycogène phosphorylase ;
- Elle inhibe fortement la néoglucogenèse (effet anti cortisol)
En résumé l’insuline favorise l’utilisation du glucose par le foie et son stockage sous
forme de glycogène.
Au niveau du tissu adipeux : elle augmente la captation et le métabolisme du
glucose par l’adipocyte. Elle a un effet antilipolytique
Au niveau des muscles : elle augmente le captage du glucose par la cellule et le
métabolisme du glycogène.
 Sur le métabolisme lipidique :
Au niveau des lipides plasmatiques.
Ils sont épurés grâce à l’action de la lipoprotéine lipase dont la synthèse tissulaire
nécessite la présence d’insuline.
Au niveau du tissu adipeux :
L’insuline stimule la lipogénèse et inhibe la lipolyse.
Au niveau du foie ; l’action est grossièrement comparable à celle du tissu adipeux.
 Sur le plan protidique :
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
32
Chimie Clinique
Elle diminue le taux des acides aminés circulants en augmentant la captation
cellulaire des acides aminés, en augmentant la synthèse protéique (par stimulation de
l’activation des amino acides) et de la lecture ribosomiale des ARN messagers) en
diminuant la protéolyse.
Les moyens utilisés par l’insuline pour réduire le taux du glucose dans
l’organisme peuvent se résumer à trois :
1. Elle favorise la transformation de glucose en glycogène ;
2. Elle permet l’entrée du glucose dans la cellule ;
3. Elle favorise la transformation du glucose en lipides et en protéines.
Déviation du métabolisme des glucides
L’augmentation des glucides favorise celle du glucose. Par conséquent ce dernier va
se transformer en acide pyruvique CH 3C O _ COOH puis en acétyle CoA  CH 3  CO  S  CoA 
L’acétyl–CoA est brulé dans le cycle de Krebs et produit de l’énergie sous forme
d’ATP. L’énergie produite entre dans la chaine respiratoire et devient utilisable par
l’organisme (aspect physiologique). Dans l’aspect pathogène, l’acétyl-CoA se
transforme en graisse qui va se stocker dans les tissus adipeux ce qui favorise
l’augmentation du poids avec deux conséquences.
- hyperlipémie : accumulation des lipides dans le sang causant des maladies
cardiovasculaires.
- Obésité : grossissement anormal, elle peut provoquer la gynoïde (augmentation
de la hanche) et l’androïde (l’augmentation de la poitrine)
Il ne suffit pas de se fixer à la polyurie, la polyphagie et la polydipsie pour
diagnostiquer le diabète. Il faut aussi penser à la détermination intéressant le
métabolisme des protéines et des lipides.
Dans le diagnostic du diabète, alors que la glycosurie est un test d’orientation, la
glycémie est un test de confirmation.
III.2 Exploration de la glycorégulation
Les méthodes de dépistage et de contrôle de traitement de diabète porte sur
l’exploration ou métabolisme dans les glucides et essentiellement sur celui des
lipides et protides. A ces méthodes s’ajoutent certaines analyses biochimiques.
III.2.1 Exploration du métabolisme des glucides
La détermination de la glycosurie : elle repose sur la recherche systématique de
glucose dans les urines. On ne devra pas perdre de vue qu’il ya glycosurie sans
diabète et diabète sans glycosurie. Dans le cas d’un diabète franc, on observe chez les
sujets âgés un syndrome chronique caractérisé par un trouble de métabolisme des
glucides qui se manifeste dans les conditions habituelles de l’alimentation par une
hyperglycémie avec une glycosurie ou plutôt par une élévation de glycémie à jeun et
par la présence de glucose dans les urines de 24 heures. La glycosurie est
recherchée en mettant en évidence le pouvoir réducteur de l’urine. Plusieurs
méthodes sont actuellement utilisées pour déterminer la glycosurie, parmi celles-ci
nous trouvons : la méthode de Bénedict, pouvoir réducteur des urines sur la liqueur
de Fehling et des bandelettes réactives. Les deux premières sont chimiques et la
dernière est une méthode enzymatique.
La glycosurie par la méthode de la solution de Benedict
a. principe
Le glucose (sucre de diabète) est un réducteur. Il transforme le sulfate de cuivre bleu
de la solution de Benedict en oxyde cuivreux qui est insoluble.
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33
Chimie Clinique
b. préparation de la solution de Benedict
prendre 17.3g de CuSO4 . 5H2O et 173g de citrate de sodium + 100g de carbonate de
sodium. Dissoudre dans 1000ml d’eau distillée
c. mode opératoire
1° A l’aide d’une pipette, transvaser 5ml de la solution de Benedict dans un tube à
essai :
2° ajouter 8 gouttes d’urine net bien mélanger ;
3° faire bouillir pendant deux minutes à l’aide d’un bec bunsen ou d’une lampe à
alcool ou placer le tube pendant cinq minutes dans un tube métallique ou bêcher
plein d’eau bouillante.
4° laisser refroidir à température ambiante.
d. lecture des résultats
Observation de tout changement de couleur ou apparition de précipitation
Couleur
Résultat : présence de glucose
Concentration
mmole/l
Bleu
Négatif
0
Vert
trace
14
Vert avec précip. Jaune
+
28
Jaune à vert foncé
++
56
Brun
+++
83
Orange à rouge brique
++++
111 ou plus.
approximative
Dosage de la glycémie : il doit se faire dans les conditions idéales. Prélèvement à
jeun sur anti coagulant (dosage sur sang total hépariné que sur sérum), inhibiteur
qui inhibe les aldoses (énolases) comme le fluorure de sodium qui est un inhibiteur
de la glycolyse. Le maintien en position couchée ou au moins assise pendant toute la
durée de l’examen est également souhaitable pour stabiliser la répartition sanguine
de glucose de surcharge.
L’épreuve d’hyperglycémie provoquée pour éliminer l’interférence de l’absorption
digestive et de ses anomalies possibles. Dans ce test, après dosage à jeun de la
glycémie, le patient reçoit en deux ou quatre fois une solution glucosée dont la
quantité de sucre est calculée en fonction de la surface corporelle 15g/m3
correspondant en moyenne 20 à 30g. Le prélèvement du sang doit se faire toutes les
trente minutes pendant deux heures.
Dosage de la glycémie par la méthode de bandelettes
1. principe
Le glucose présent dans le sang du malade en contact avec les enzymes (oxydase,
réductase, déshydrogènase) contenues dans la bandelette se traduit par un
changement de couleur sur la zone réactive de la bandelette.
2. mode opératoire
1° Désinfecter l’endroit de la piqure en utilisant l’ouate contenant le désinfectant ;
2° Piquer d’un coup sec avec la lancette stérile ;
3° Essuyer la première goutte, puis recueillir la deuxième goutte qu’on dépose sur la
partie réactive de la bandelette ;
4° après une minute, faire la lecture en utilisant la couleur témoin se trouvant sur la
boite.
Le dosage de la glycémie peut se faire par des méthodes chimiques : (orthotoluidine en présence de l’acide acétique, oxydo-réductométrie) et les méthodes
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Chimie Clinique
34
enzymatiques (oxydase, réductase, déshydrogénase). Il existe plusieurs tests
permettant les investigations dans les anomalies du métabolisme du glucose. A titre
exemplatif : test cortisone glucose, test de détermination, de l’insuline, test
tolbutamide intravasculaire.
III.2.2 Exploration de métabolisme des lipides
Les analyses portent sur plusieurs paramètres, les lipides totaux, le cholestérol, les
lipoprotéines, les acides gras, les triglycérides, les glycoprotéines. Les paramètres
permettent un diagnostic différentiel entre le diabète insulinodépendant et non
insulinodépendant. Par exemple les métabolismes du cholestérol et corps cétoniques
sont toujours associés. Il y a augmentation du cholestérol dans le diabète non
insulinodépendant et les corps cétoniques dans le diabète insulinodépendant (DID).
III.3. Variations pathologiques
III.3.1 Hypoglycémies (glycémie  2.8 mmole/l (0.50g/l)
Qu’elles soient fonctionnelles ou organiques, les hypoglycémies ont généralement un
aspect clinique précis : sueurs, vertiges, sensation de faim, convulsion et coma,
obnubilation. Leur exploration biologique s’appuie sur les épreuves suivantes :
- étude de la glycémie dans la journée ;
- hyperglycémie provoquée par la voie orale prolongée sur 5 heures ;
- hypoglycémie provoquée au tolbutamide ;
- dosage de l’insulinémie.
III.3.2 Hyperglycémies
a. Définition
On définit le diabète sucré comme une augmentation chronique anormale de taux de
glucose sanguin (hyperglycémie) cette hyperglycémie peut s’accompagner de
symptômes tels que la soif, polyurie, amaigrissement, troubles de la conscience et
évoluer en absence de traitement vers coma et la mort.
b. historique
Pendant longtemps, on ne pouvait rien faire pour soigner le diabétique. C’est en 1674
par WILLIS, que la glycosurie est découverte. Elle est reproduite en 1853 par
CLAUDE Bernard par lésion du système nerveux central. La possibilité des lésions
pancréatiques est reconnue en 1870, par LANCEREUX. De 1886 à 1892 VON Nering
et MINKOWSKI provoqué par expérimentation avec la pancréatectomie. En 1893,
LAGUESSE attribue aux îlots de Langherans le pouvoir de sécréter la substance qui
marque le diabète. En 1922 ce sont deux savants canadiens BANTING (prix nobel
1923) et BEST qui ont fait des recherches qui ont abouti à la préparation de l’insuline
extraite des pancréas de grands animaux : bœuf d’abord et plus tard le porc. Cette
insuline extraire du pancréas du bœuf est très fragile : elle se détruit facilement. Plus
tard, l’insuline est modifiée (insuline retard) et d’autres corps hypoglycémiants sont
découverts.
c. physiopathologie
Elle est résumée dans la figure ci après d’après Reach et Assan
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Chimie Clinique
35
INFLAMMATION
OU
LYSE CELLULAIRE
ANTICORPS
ANTIRECEPTEURS DEFICIT
EN RECEPTEURS ANOMALIES
DES STRUCTURES DES
RECEPTEURS
Insulite virale
Toxiques
Cancer
Pancréatite
Pancréas
endocrine cellule
bêta des îlots de
Langerhans
ANTICORPS
ANTI-INSULINE
Cellules cibles
foie, tissu adipeux
muscle strié
surtout
Insuline plasmatique
Récepteurs (chaine alpha)
ANOMALIES
SYSTEME TYROSINE
KINASE (signal)
Déficit insulinique
Diabète insulinodépendant
Résistance à l’insuline
Diabète non insulinodépendant
Physiopathologie du diabète sucré (d’après Reach et Assan )
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
Chimie Clinique
36
Carence en insuline
Absence de pénétration cellulaire
du glucose
Hyperglycémie
d’adaptation
Carence cellulaire en
glucose
Protéolyse
Diurèse
osmotique
Glycosurie
Cétonurie
Lipolyse
Cétonémie
Polyurie
Corps cétonique
Hyperlipémie
Soif
Déshydratation
Amaigrissement
Acidose métabolique
Cachexie
Conséquences de la carence en insuline.
b. Classification des états diabétiques
Elle a été proposée à la commission nationale Américaine sur le diabète et approuvée
par l’OMS. Ainsi on distingue.
b.1 Le diabète primaire
Il s’agit du diabète sucré dont le diabète insulinodépendant (DID) et le diabète non
insulinodépendant (DNID)
b.2 Le diabète secondaire
Il s’agit des maladies pancréatiques, des hormones d’action antagoniste à l’insuline,
mais aussi on parle de diabète sucré insipide et rénal.
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37
Chimie Clinique
Le diabète sucré est un trouble du métabolisme de glucide avec augmentation de
glucose sanguin (hyperglycémie). Un régime alimentaire permet de donner aux
diabétiques une existence normale ;
- Diabète insipide maladie caractérisée par une polydipsie et une polyurie intense
en rapport avec un déficit en hormone antidiurétique ;
- Le diabète rénal une maladie caractérisée par une glycosurie permanente
coexistant avec une glycémie normale. Ce phénomène est en rapport avec une
perméabilité exagérée du rein au glucose ;
- Le diabète gestationnel tout diabète ou intolérance au glucose apparue ou
reconnue au cours de la grossesse, qu’elle soit ou non préexistante, qu’elle
persiste ou non après l’accouchement.
Le cas qui nous intéresse le plus c’est le diabète sucré.
b.3 classification internationale du diabète sucré selon l’OMS
 Le diabète insulinodépendant DID ou diabète juvénile(ou du type1) : est
caractérisé par son début en général rapide ou brutal survenant surtout chez
les sujets jeunes. Sa survenue brusque, brutal est marquée par la polyurie, la
polydipsie, un amaigrissement rapide en dépit d’un appétit vorace
(polyphagie) et une fente permanente. A ces signes cliniques sont associés une
glycosurie intense et qui peut atteindre 100g par jour ; une hyperglycémie qui
dépasse habituellement 15mmole/l et une acidose qui peut entraîner
rapidement la mort. Il est en général définitif du fait de la destruction
complète du pancréas endocrine. Le diabète insulinodépendant est causé par
un manque absolu d’insuline. Ce diabète appelé de type 1 est caractérisé par
la disparition totale ou presque totale de la sécrétion d’insuline par le
pancréas. Elle est due à une destruction des cellules  de Langerhans, insulino
sécrétrices par un mécanisme auto-immun. Cette carence insulinique est
responsable d’une évolution fatale en absence de traitement.
L’insulinothérapie laisse à désirer car l’injection d’insuline ne reproduit pas la
sécrétion physiologique de l’hormone. La découverte du caractère auto-immun de la
maladie permet maintenant d’envisager une thérapie à l’aide des substances
immunosuppressives. Des essais à l’aide de ciclosporine d’un mélange corticoïde
azothiopine ont démontré qu’il est possible, si le traitement est précoce, de freiner la
destruction des cellules  au point d’arrêter l’insulinothérapie chez certains sujets.
Dans un autres cas, les symptômes sont beaucoup moins marqués voire
absents.
Les risques à long terme résident dans la survenue des complications retiniénes,
rénales, des nerfs périphériques et l’augmentation du risque d’athérosclérose au
niveau des artères cérébrales, coronaires et des membres inférieurs.
Le diabète méllitus représente un groupe hétérogène des maladies caractérisées par
hyperglycémie. La cause en est généralement un manque absolu ou relatif d’insuline.
2° Le diabète non insulinodépendant (DNID)
Représente 80 à 85% de cas de diabète. Il a une évolution lente, progressive et peut
être méconnu très longtemps. Le plus souvent le diagnostic est porté à l’occasion
d’un examen fortuit sur l’hyperglycémie et une glycosurie généralement modérées.
Au moment du diagnostic, 70 à 90% des diabétiques non insulinodépendant
présentent l’embonpoint quand ce n’est pas de la vraie obésité. Le diabète a une
-
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Chimie Clinique
38
origine génétique la probabilité de l’attraper est plus élevée si l’un de deux parents
est diabétique ou si les deux parents les sont. Il serait causé à la fois par une
résistance de l’organisme à l’action d’insuline et à la fois par une diminution du
pouvoir sécréteur de pancréas. L’obésité est associée à l’hyper insulinisme. Un
contrôle strict de régime et du poids est la première solution à envisager dans le
traitement du diabète non insulinodépendant. Dans les diabètes avancés, un recours
aux injections d’insuline peut être indispensable.
3° la diminution de la tolérance au glucose
Est d’évolution difficile à prévoir car 1/3 des sujets peuvent revenir à la normale.
Les facteurs de risque de diabète
Doivent être pris en compte lorsqu’on surveille un sujet pour toute raison médicale.
Ces facteurs sont :
- existence de diabétiques dans la famille (surtout s’il en existe à la fois du coté du
père et de la mère).
- Obésité importante (  25% du poids idéal).
- Antécédents obstétricaux chez une femme, d’enfants pesant plus de 4kg à la
naissance.
- Augmentation franche de la glycémie lors de la prise de certains médicaments :
pilule contraceptive, corticoïdes, diurétiques.
- Certains groupes tissulaires.
Au total les deux grands types de diabètes sont résumés dans le tableau.
Comparaison entre DID et DNID
Clinique
DID
DNID
Age
 30 ans
 40 ans
Début
Rapide
Progressif
Poids
N
++
Cétose
+++
0
Complications
+++
++
Epidémiologie
Prévalence
0.5%
2%
Génétique
Jumeaux
50%
 80%
Anatomie pathologique
Lésions d’insulites
+
0
Traitement du diabète
La prise en charge d’un diabétique se résume généralement par le triangle ci-dessous
Régime alimentaire
Contrôle régulier de
la glycémie
Produit pharmaceutiques
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39
Chimie Clinique
1° Régime alimentaire
Il est constitué par l’alimentation dépourvue du sucre artificiel (saccharose). Il doit
être dominé par les légumes, oignons crus. Il est recommandé au diabétique de
manger peu mais en plusieurs reprises.
2° les produits pharmaceutiques
1) Dans DID
La dose d’insuline (rapide ou lente) à administrer au malade est fonction de la valeur
de glycémie (ex. glycémie de 200mg/dl, prendre 1/5 soit 40 unités par jour). un
diabétique ne doit jamais arrêter son insuline même en jeûne forcé, même en cas de
troubles digestifs l’empêchant de s’alimenter parce que l’état de jeûne total, le foie
fournit du glucose à l’organisme. Le foie est le seul organe fournisseur du glucose de
l’organisme, environ 250 à 300g/jour soit 1 à 1.5mg /minute
2) Dans le DNID
La prise des hypoglycémiants oraux est recommandée :
les biguanides (metformine) qui n’agissent pas sur l’insulino-sécrétion. Ils abaissent
ou normalisent la glycémie du diabétique sans provoquer l’hypoglycémie. Ils ont un
effet anorexigène ;
- les glitazones (pioglitazone, actos, rosiglitasone, arandia…) ;
- les sulfamides hypoglycémiants (glibenéclamide- daonil, cliberclamide –euglucan
glipizide-ozidia…) ;
En cas de crise, l’insuline est toujours indispensable pour stabiliser la glycémie.
3° contrôle de la glycémie
Il est recommandé de contrôler régulièrement la glycémie car le régime alimentaire à
prendre et les produits pharmaceutiques à utiliser en dépendent. Les exercices
physiques sont recommandés à tout diabétique car ils permettent de brûler les
molécules de glucose et diminuer ainsi la quantité d’insuline à prendre.
Complications du diabète
Même si en respectant les prescriptions médicales et en respectant le régime, le
diabétique peut mener une vie normale. Il doit
cependant se garder des
complications de diabète.
A titre illustratif on peut citer :
 la prédisposition à l’hypertension artérielle en consommant une grande
quantité du Nacl ;
 la diminution de l’activité sexuelle quand le sujet est déréglé et surtout
lorsque l’âge est avancé;
 la difficulté de prise en charge de plaie quand le sujet n’a pas respecté les
conditions hygiéniques en matière ;
 la rétinopathie, néphropathie, neuropathie…. ;
 micro angiopathie ou atteinte de petits vaisseaux ;
 Etc…
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Chimie Clinique
40
CHAPITRE IV. LES LIPIDES ET LES MALADIES
CARDIOVASCULAIRE
Définition
Les lipides sont des biomolécules insolubles dans l’eau mais très solubles dans les
solvants organiques comme le chloroforme, le benzène, l’éther…
Elles sont des molécules énergétiques, réserves énergétiques et sont les constituants
des membranes. A partir de leurs fonctions biologiques on distingue :
- les lipides membranaires (structuraux) ;
- les lipides énergétiques.
Les trois principaux lipides membranaires sont les phospholipides, glucolipides et le
cholestérol.
Les phospholipides sont divisés en 2 groupes
- glycérophospholipides qui dérivent du glycérol ;
- les sphingomyélines qui dérivent de la sphingosine .
Les glycolipides sont les lipides composés d’oses, ils dérivent de la sphingosine et
sont présents dans les cellules animales.
Les stérides sont des dérivés naturels d’un alcool polycyclique dérivé d’un noyau
appelé cyclopentanoperhydrophénanthrène. Les stéroïdes naturels sont répartis en
stérols (cholestérol), acides biliaires (acide cholique), les hormones, les vitamines D
ou calciférols. Les lipides énergétiques sont des triglycérides, ils sont aussi appelés
graisses neutres. Ce sont des esters de glycérol.
Presque tous les acides gras naturels contiennent un nombre pair d’atomes de
carbone et ceux avec 16 et 18 atomes de carbone sont les plus abondants. Les acides
gras saturés (liaisons simples entre atomes de carbone) entrent dans la constitution
des graisses tandis que les acides non saturés (liaisons multiples entre atome de
carbone) entrent dans la constitution des huiles.
Tous les acides gras sont intégrés dans l’organisme sous forme des triglycérides. Leur
dégradation commence par la bouche suite aux enzymes appelé lipases jusqu’au
niveau de l’intestin grêle ou les mono - glycérides se transforment en acides gras et
en alcool généralement le cholestérol ou le glycérol. Le cholestérol se dégrade au
niveau du foie pour former les acides biliaires tels que acide cholique,
déxoxycholique, chénocholique, …, au niveau de surrénal pour former les hormones
corticosurrénales, au niveau des gonades mâles pour former la testostérone et des
gonades femelles pour former la progestérone.
L’importance du métabolisme lipoprotéique est liée à la fréquence des
hyperlipoprotéinémie et à leur retentissement sur la paroi artérielle. Différents
facteurs de risque cardiovasculaire ont pu être identifiés :
- des facteurs cliniques : obésité, hypertension artérielle, tabagisme, stress
répété… ;
- des facteurs biologiques : hyperlipoprotéïnémie, hyperglycémie, une
augmentation de l’hématocrite, du fibrinogène …. ;
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
41
Chimie Clinique
Parmi tous ces facteurs, trois sont particulièrement importants : hypertension, le
tabagisme et hypercholestérolémie. Il a été établi une relation certaine entre le niveau
de la cholestérolémie et la fréquence des atteintes cardiovasculaires.
IV.2 Détermination gravimétrique des lipides totaux
Le sérum contient 5 à 7g de lipide par litre. Ces lipides sont : les phospholipides, les
stérides, les cholestérols, les glycérides, les glycolipides, les caroténoïdes les sels
minéraux les acides gras non estérifiés…
Dans le plasma, on trouve les acides gras saturés et non saturés. Parmi les acides on
peut citer : acide palmitique, acide myristique, acide lignocérique, acide stéarique,
acide arachidonique, les acides gras palmitoleïque, oléique, arachidonique, le
chylomicrons ont une densité inférieure à 1,0019 qui, après injection des matières
grasses et se présentent sous forme de particules visibles à l’ultramicroscope sur un
fond noir.
IV.2.1 Méthodes générales de dosage
Pour effectuer la détermination les lipides totaux, il faut d’abord procéder à la
dénaturation des protéines, puis à une extraction des lipides par solvant organique
qui, à son tour doit être évaporé et le résidu des lipides sera pesé.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
42
Chimie Clinique
1° Méthode de folk
L’extraction se fait par un mélange de chloroforme avec le méthanol à chaud (à 80°C)
dans une ampoule à décanter. Après filtration, on lave l’ampoule avec une solution
de chlorure de calcium, on purifie l’extrait lipidique. Après séparation de la phase
organique, on évapore la solution de chlorure de calcium et du solvant à 40°C sous
le vide, le résidu est afin pesé.
2° Méthode moderne
C’est une méthode colorimétrique ayant comme réactif principal le sulfo-phosphovanaline. Ce réactif se prépare de la manière suivante : H2SO4 , 1 volume et H3PO4 :
1volume. On mélange au sérum le réactif, puis on chauffe au bain-marie bouillant
pendant 10 minutes. Il apparait une coloration rose dont l’intensité est lue au
spectrophotomètre à la longueur d’onde de 530nm. La concentration des lipides est
exprimée en g/l par rapport à un étalon traité dans les mêmes conditions.
IV.2.2 Détermination quantitative
Cette détermination peut être faite par le densitomètre. Voici quelques valeurs
normales des constituants : les stérides : cholestérol total (1.8 à 2.6g/l) ; cholestérol
libre (0.5 à 0.8g/l) et le cholestérol estérifié (2 à 3.5g/l). Les glycérides : triglycérides
(0.7 à 1.3g/l), acides gras (0.14 à 0.2g/l), les lipides complexes : phospholipides (60 à
100mg/l), lécithines (1.2 à 2.0g/l) céphaline (0.05 à 0.2g/l) sphingomyélines (0.1 à
0.3g/l).
a. Détermination des triglycérides et cholestérol
Les méthodes enzymatiques utilisées pour la détermination des trigycérides sont
beaucoup plus spécifiques que les autres. Les réactions du dosage colorimétrique de
cholestérol sont basées sur la présence de groupement OH sur le cinquième atome de
carbone et sur la présence de la double liaison dans le noyau benzénique. Parmi
plusieurs modes de réaction de colorimétrie, on peut citer le test de LIEBERMAN –
STORCH : basé sur la coloration verdâtre obtenue en présence d’une solution d’acide
acétique (paratoluéne sulfonique) et acide sulfurique 1N. On arrive à une
détermination du cholestérol total du sérum sans extraction par le solvant. Il faut
noter que l’on peut doser le cholestérol estérifié en fonction du cholestérol
total.cholestérol estérifié = cholestérol total – cholestérol libre
b. Détermination des phospholipides
Ce sont des acides gras libres à partir des tissus adipeux lors du métabolisme et
peuvent se transformer en acétyl CoA : Ce dernier intègre le cycle de Krebs et afin
produit de l’énergie dans la chaine respiratoire. Les acides gras non estérifiés
peuvent être déterminé par les méthodes ci après :
Méthode titrimétrique : en présence d’un indicateur coloré comme la
phénolphtaléine. Après filtration, on procède à l’extraction de ces acides gras par le
mélange ; isopropanol-heptane acide sulfurique (1.5mmole/l).
Méthode colorimétrique au cuivre : après séparation des acides gras, on ajoute une
solution d’acide butanoïque et de diéthyl-dinito-carbonate de sodium et obtient un
complexe jaune dont l’intensité est évaluée à 440nm
c. Détermination des lipoprotéines
Les lipides plasmatiques insolubles en milieux aqueux circulent dans le plasma liés à
des protéïnes spécifiques les apolipoprotéînes et forment des complexes macros
moléculaire appelés les lipoprotéïnes. Les lipides polaires constituent la zone
périphérique : le cholestérol libre (CL), phospholipides (PL) et apoliprotéïnes le
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43
Chimie Clinique
noyau est formé des lipides hydrophobes : triglycérides (TG) et esters de cholestérol
(CE).
Les quatre classes de lipoprotéïnes sont :
- chylomicrons d’0,94
- very low density lipoprotéïns (VLD.L 0.94 à 1.006 )
- low density lipoprotéins (LDL) : (d :1.06 à 1.63)
- high density lipoproteins (HDL)
Composition des principales lipoprotéines
fractions
Lipidiques (%poids)
TG
CL
CE
PL
(Triglycérides) (cholestérol libre) (ester de cholestérol) (phospholipide)
chylomicrons
86-94%
0.5-1%
1-3%
3-8%
VLDL
55-65%
6-8%
12-14%
12-18%
LDL
8-12%
5-10%
33-40%
20-25%
HDL
3-6%
3-5%
14-18%
20-30%
Les chylomicrons : proviennent de la digestion intestinale des graisses alimentaires.
Ils sont donc d’origine exogène et ne sont pas présents dans les sérums qu’en
période post prandial.
Les VLDL assurent le transport des triglycérides endogènes nouvellement
synthétisés par le foie vers les tissus utilisateurs et les tissus adipeux de réserve.
Les HDL survivent au retour de cholestérol des tissus vers le foie.
Les LDH sont les constituants les plus caractéristiques du cholestérol et des esters.
Les lipoprotéines sont identifiées par les méthodes les plus simples. La
méthode de KUNKEL-PHENOL, elle utilise comme réactif l’acide barbiturique, le
barbiturate de sodium, et le sulfate de zinc. Le sérum en contact avec le mélange de
ce réactif donne un trouble dont l’intensité est proportionnelle à la quantité des
lipoprotéïnes.
d. Détermination de l’acide biliaire
Les acides biliaires sont synthétisés à partir du cholestérol dans le foie. On distingue
4 sortes d’acides biliaires : acide cholique, acide chenodesoxycholique, acide
désoxycholique et acide citocholique. La formation des acides dans le foie dépend
de l’état nutritionnel. Ils servent à neutraliser et à émulsionner les lipides et
favorisent leur digestion. La majeure partie des sels biliaires est réabsorbée au niveau
de l’intestin et retourne
au foie pour être de nouveau résécrétée (cycle
entérohépatique).
Méthode de détermination
Dans les urines : les urines sont chauffées en présence du furfural. On observe une
coloration violette due aux acides biliaires.
Dans le sérum : (suc biliaire) ; la bile et matières fécales, cette détermination
comporte quatre étapes :
1. extraction et déprotéinisation : fait par des solvants organiques tels que un
mélange d’éthanol avec l’éther éthylique, trois volumes contre volume
d’éthanol ;
2. purification de l’ extrait qui se fait par chromatographie ;
3. hydrolyse éventuelle des acides biliaires conjugués : qui se fait en mélangeant
le spécimen à une solution alcaline de potasse ou soude ;
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44
Chimie Clinique
4. dosage qui peut être colorimétrique, spectrophotométrique, fluométrique ou
enzymatique.
Pour le dosage colorimétrique, l’échantillon en présence d’un mélange d’acide
phosphorique et vanilline produit une coloration rose violette. L’échantillon en
présence d’un mélange d’acide sulfurique, acétique et benzaldéhyde produit une
coloration violette.
Dans le cas du dosage par spectrophotométrie, les acides biliaires chauffés à 80°C
dans l’acide sulfurique, produisent une coloration violette dont l’intensité est
mesurée à une longueur d’onde comprise entre 310 et 380nm.
IV.3 Variations pathologiques (principales dyslipoprotéïnémies)
IV.3.1 Hypercholestérolémie
Les états de l’hypercholestérolémie s’observent :
- dans le diabète non insulinodépendant, suite à l’effet de l’enzyme aldostérique
méthyle-dioxyglytamyl – CoA réductase qui donne aussi son sécrétion ;
- dans l’obstruction des voies biliaires ;
- dans les troubles coronariens : le cholestérol repose au niveau du cœur et forme
des plaques d’aldosclérose qui ne seront pas éliminés.
- dans la goutte ;
- dans le syndrome néphrotique.
Les effets d’hypercholestérolémie : on les rencontre dans
le diabète
insulinodépendant ; les troubles hépatiques à cause de l’incapacité du foie à
synthétiser le cholestérol.
La cholestérolémie est une maladie qui frappe les gens consommant de la viande
quotidiennement.
IV.3.2 Hypertriglycéridémies
Elles représentent 1% de la population. L’hypertriglycéridémies d’origine endogène
est due à une augmentation de la synthèse hépatique des VLDL et à un
ralentissement de leur métabolisme. Le cholestérol est normal ou légèrement
augmenté, les triglycérides sont très élevés et surtout les triglycérides des VLDL.
L’hyper insulinémie souvent associée suggère la participation d’un phénomène de
résistance à insuline dans le développement de l’hypertriglycéridémie. Cette
hypertriglycéridémie peut être intensifiée par des facteurs diététiques comme
glucides, alcool, obésité.
IV.3.3 hyperchylomicronémie
Très rare, caractérisée par une forte hypertriglycédémie d’origine exogène avec
accumulation des chylomicrons. Elle est donc dépendante de l’apport en graisses
alimentaires. Le défaut génétique porte sur la lipoprotéine lipase. L’enzyme est soit
absente ou inactive et les chylomicrons ne sont pas plus dégradés. Dans certains cas,
il peut y avoir aussi accumulation des VLDL. La principale complication est la
pancréatite aigue.
IV.3.4 obésité
Provoquée par l’augmentation de la synthèse de VLDL. L’association
clinicobiologique
de
l’obésité,
hypertension,
insulino
résistance
avec
hyperinsulinisme secondaire est dénommée « syndrome X » ; chez ces sujets, il ya
une augmentation des VLDL due à l’insulinorésistance. Le cholestérol HDL est
souvent diminué et le risque cardiovasculaire est très augmenté chez ces sujets.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
45
Chimie Clinique
IV.3.5 Syndrome néphrotique
La fuite de l’albumine au niveau rénal provoque un excès d’acides gras libres par
rapport à la sérum – albumine qui les transporte et entraîne une stimulation de la
synthèse des VLDL et un catabolisme diminué. De plus la lipase hépatique serait
moins active.
IV.3.6 Pathologies hormonales
 Hypothyroïdie : le mécanisme est mal élucidé. Il semble qu’une faible
concentration en hormones thyroïdiennes entraîne une diminution du
catabolisme des LDL et du cholestérol ;
 Hyperthyroïdie : elle est généralement associée à une hypocholestérolémie ;
Remarque : Différents troubles lipidiques peuvent être provoqués par la prise de
médicaments (hyperlipoprotéïnémies iatrogènes).
Les plus importants sont :
1° Traitement avec contraceptifs stéroïdiens
Les œstrogènes diminuent l’activité lipase hépatique donc provoquent une
hypertriglycéridémie et une augmentation des HDL2. Les progestatifs non
stéroïdiens augmentent l’activité lipase hépatique donc diminuent les triglycérides
et les HDL2. Les progestatifs non androgéniques n’ont pas d’influence.
2° Traitement de l’hypertension artérielle
Certains - bloquants peuvent diminuer l’activité LPL entraînant une
hypertriglycéridémie. Les diurétiques thiazidiques provoquent une augmentation du
cholestérol, surtout du cholestérol LDL et une augmentation des triglycérides.
3° Au cours des corthérapies de longue durée
IV.4. Traitement diététique
Le régime est appliqué systématiquement et constitue la première mesure
thérapeutique.
a. En cas d’hypercholéstérolémie
Il ne faut pas dépasser un apport quotidien en cholestérol de 300mg. Les graisses
d’origine animale sont à proscrire : jaune d’œuf, beurre, charcutérie… Il faut
diminuer la consommation en graisses saturées en évitant les graisses d’origine
animale mais aussi certaines graisses végétales huile de coco, huile de palme, beurre
de cacao, margarines… ; il faut augmenter les graisses insaturées : acides gras mono
insaturés (acide oléique) et poly insaturés. Les huiles végétales (tournesol, maïs, soja,
noix, pépin de raisin) et les margarines dérivées de ces huiles sont à utiliser.
b. En cas d’hypertriglycéridémie
Il faut réduire les glucides et les boissons alcoolisées. L’obésité est quelque fois liée à
une augmentation des triglycérides et du cholestérol associée à une diminution du
cholestérol HDL.
Dans ce cas il faut diminuer l’apport calorique (en particulier les graisses, les sucres
d’absorption rapide et l’alcool) et en même temps augmenter les dépenses
énergétiques en pratiquant des exercices physiques.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
46
Chimie Clinique
IV.5 conclusion
En épidémiologie, pour diminuer la mortalité cardiovasculaire, deux causes majeures
devraient pouvoir être évitées : le tabagisme et l’hypercholestérolémie. Pour celle-ci il
faut un dépistage systématique des hyperlipémies, associées à une modification du
régime alimentaire général. Ce dernier devrait comprendre 30% seulement de la
ration sous forme de graisses, elles mêmes représentées à parties égales de graisses
mono-insaturées et poly insaturées
CHAPITRE V. LES MALADIES LIEES AUX PROTIDES
V.1 Généralités
Les protides sont des substances organiques azotées et regroupant les peptides et les
protéines. Ils sont formés par l’enchainement d’aminoacides et renferment environ
16% d’azote, appartenant au radical aminé de ces monoacides. Ces acides aminés qui
entrent dans la formation de peptides sont des substances dont la structure
fondamentale porte généralement un regroupement acide carboxylique et un
groupement amine.
Les vingt acides aminés courants des protéines sont ainsi apportés. La liste des
aminoacides non indispensables comprend glycocolle, alanine, sérine, cystéine, acide
aspartique, asparagine, acide glutamique, glutamine, proline, et tyrosine. Les
aminoacides indispensables sont au nombre de :
- huit chez l’adulte : valine, thréonine, leucine, isoleucine, méthionine, lysine,
phénylalanine et tryptophane ;
- dix pendant la période de croissance : histidine, et arginine s’ajoutent à la liste
précédente.
Les acides aminés sont facilement apportés par les protéines animales et
l’alimentation carnée ou lactée, alors que les protéines de certaines céréales
renferment peu de tryptophane et lysine
Dans les pays où la ration alimentaire dépend largement des farines de céréales, et
dans la mesure où il n’y a pas de supplémentation par des protéines d’origine
animale, de graves états de déficience sont observés, de type kwashiorkor ou
marasme associant un déficit quantitatif à une insuffisance en aminoacides
indispensables et en vitamines.
V.2 Digestion et absorption intestinale
1° Digestion de protéines alimentaires
La protéolyse digestive est réalisée par les enzymes gastriques, pancréatiques et
intestinales. On distingue des exo peptidases et des endo peptidases.
Les endopeptidases hydrolysent les liaisons peptidiques des protéines à l’intérieur
des chaines. Les principales endopeptidases sont :
- la pepsine gastrique ;
- la trypsine ;
- la chymotrypsine pancréatique.
Les enzymes sont sécrétées sous forme de pro enzymes inactive puis activées dans
l’intestin par des mécanismes divers (entérokinase, autocatalyse protéolytique,
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
47
Chimie Clinique
activation pour la trypsine). L’activation au niveau du pancréas est responsable de
lésions graves comme celles de la pancréatite aigue hémorragique.
Leur spécificité d’action est différente. La plus étroite est celle de la trypsine qui
hydrolyse spécifiquement les liaisons peptidiques dans lesquelles sont engagées les
COOH de l’origine et
de la lysine. Le résultat de la protéolyse par les
endopeptidases est un mélange très complexe de peptides sur lesquels agiront les
exo peptidases.
Les exo peptides principales sont :
- l’aminopeptidase qui libère l’acide aminé situé en position N terminale ;
- la carboxypeptidase qui détache en revanche l’aminoacide du coté opposé c'est-àdire COOH terminal. Ces deux enzymes ont une action récurrente, permettant
l’hydrolyse complète de la plupart des peptides. Ainsi le résultat final de la
protéolyse est un mélange de vingt aminoacides courants des protéines et
quelques dipeptides non encore totalement hydrolysés.
2° Absorption intestinale des acides aminés
Le mélange d’aminoacides et de dipeptides subit un transport membranaire
actif au niveau de la bordure en brosse, couplé à l’absorption du Na+. Ce dernier sera
chassé ultérieurement par le canal Na-K avec consommation d’énergie. Les quelques
dipeptides absorbés subissent une hydrolyse intracellulaire. Normalement tous les
acides aminés sont absorbés avant la valvule iléocæcale et les composés azotés
présents dans les colons proviennent du mucus des sécrétions, des leucocytes et des
cellules épithéliales desquamées. Leurs transformations sont effectuées par la flore
bactérienne colique au cours de la putréfaction.
La dégradation incomplète du gluten, principale protéine du blé, est
responsable, chez certains enfants, de l’absorption du passage dans le sang du poly
peptide qui entraînent l’apparition d’anticorps créant des lésions de la muqueuse
intestinale (atrophie villositaire), des troubles de l’absorption avec une diarrhée
particulière (selles bouseuses) puis des troubles généraux, un arrêt de la croissance
pondérale, le tout caractéristique de la maladie coéliaque. Le traitement est préventif,
par la suppression des farines de céréales de l’alimentation de l’enfant. La maladie
cœliaque est aussi observée chez l’adulte. Le syndrome de malabsorption et la
diarrhée s’accompagnent volontiers d’ostéomalacie ou d’anémie de carence.
V.3 Principales protéines plasmatiques
1. Sérum albumine
Représentant 55 à 60% de l’ensemble des protéines du plasma. C’est le
constituant majeur des protéines circulantes. C’est une molécule relativement stable,
contenant 564 aminoacides répartis sur une chaine peptidique. La fonction thiol libre
d’une cystéine lui confère une réactivité particulière. Elle est le principal agent de la
pression oncotique et joue un rôle très important de transporteur de bilirubine,
d’acides gras, de médicaments, d’hormones thyroïdiennes. Elle est facile à doser par
des méthodes colorimétriques, immunologique ou par électrophorèse à condition de
disposer de la protidémie totale. Les taux normaux sont de 40 à 50g/l soit 0.5 à 0.7
mmole/l. Ses variations pathologiques seront uniquement des hypoalbuminémies
car les hyper albuminémies ne sont rencontrées que dans les syndromes, transitoires,
d’hémoconcentration.
2. Glycoprotéines
a. Protéines de transport
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
48
Chimie Clinique
En dehors de sérum – albumine, de nombreuses protéines ont dans le plasma un rôle
de transport : la transferrine, la céruleo plasmine, la transcortine.
b. Anti protéases
On range dans ce groupe une famille de protéines ayant des propriétés inhibitrices
vis-à-vis des protéases diverses circulant dans le plasma. Celles-ci sont très
nombreuses : la trypsine, la chymotrypsine, la plasmine, la thrombine, métastase, la
collagénose, et d’autres enzymes hydrolytiques libérées par les polynucléaires sont
en effet susceptibles d’apparaître dans le plasma.
Variations pathologiques
Transferrine : le fer sérique est transporté par la - globuline. La sidérophiline
apparait rapidement dans l’urine, après l’albumine, dans les syndromes
néphrotiques expliquant l’anémie hypochrome observée souvent dans ces cas. La
transferrinémie est également diminuée dans l’intoxication éthylique chronique.
Céruléo plasmine : elle augmente au cours des états inflammatoires, de la grossesse,
des traitements oestrogéniques. Ces variations, cependant ne représentent pas
suffisamment
d’intérêt
pour inclure la céruléoplasmine dans « les profils
protéiques ». La variation la plus spectaculaire s’observe dans la très rare maladie
wilson où le taux est très diminué, expliquant que le cuivre plasmatique soit fixé, de
manière labile, sur la sérum-albumine qu’il pourra quitter pour aller se déposer dans
les noyaux gris centraux, le foie, la cornée.
- Transcortine : elle augmente classiquement, dans la grossesse et les traitements
androgéniques ou oestrogéniques ;
- Antiprotéase  1-antitrypsine : les variations pathologiques sont observées :
 au cours de l’inflammation où le taux est banalement augmenté ;
 les diminutions, par contre sont plus intéressantes car génétiques ou
acquises. Elles intéressent la pathologie pulmonaire et hépatique.
Au cours de broncho-pneumopathies et d’emphysèmes, des déficits très importants
en 1- antitrypsine ont été observés. Au cours des cirrhoses infantiles, observées chez
les homozygotes zz, on trouve, à la ponction – biopsie hépatique, une accumulation
d’1-antitrypsine
dépourvue d’activités antiprotéasiques, responsable de la
destruction des cellules et de leur remplacement par du tissu fibreux, expliquant la
cirrhose et l’ictère néonatal. Chez l’adulte, une association emphysème, cirrhose et
déficit en 1-anti protéase a aussi été observée.
Au cours des entéropathies exsudatives, la perte digestive de protéines peut être
objectivée par l’étude de l’élimination de l’1-anti protéase. Son dosage dans les selles
et dans le plasma permet de calculer une véritable clairance digestive de cette
protéine.
2-macrobuline : une volumineuse glycoprotéine, formée par plusieurs subunités
réunies par des ponts disulfure. Les variations pathologiques sont surtout en
« hyper » .
Augmentation des syndromes néphrotiques liés à la synthèse hépatique accrue et à
une rétention (partielle) du fait qu’elle ne franchit pas facilement la membrane
glomérulaire pathologique.
Augmentation des l’inflammation aigue moins nette toutes fois que celle de
l’orosomucoïde, de l’haptoglobine ou de la CRP.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
49
Chimie Clinique
3. Immunoglobulines
Autres fois appelés « -globuline » du fait de leur migration électro phorétique
majoritairement en zone, les immunoglobulines sont le support de l’immunité
hormonale sous forme d’anticorps. Les cellules qui fabriquent les anticorps sont les
plasmocytes et le lympho-plasmocytes tous issus des lymphocytes B et pouvant se
développer à partir d’une seule cellule souche pour former un clore lorsque un
antigène a été détecté et phagocyté par les macrophages. Les immunoglobulines sont
très hétérogènes, pouvant être classés en 5 classes différentes, objectivées à
l’immunoélectrophorèse et définies par la structure de l’une de leurs chaînes, la
chaîne lourde (isotypie).
On distingue ainsi :
- les Ig G avec chaîne lourde 
- les Ig A avec chaîne lourde 
- les Ig M avec chaîne lourde 
- les Ig D avec chaîne lourde 
- les Ig E avec chaîne lourde 
Les trois premières sont quantitativement les plus importantes.
4. Microglobulines
On trouve en zone1et 2 de l’électrophorèse des protéines de faible poids
moléculaire dont la 2-micro globule est, dans le sérum, le représentant le plus
notable. Le taux plasmatique normal est de 1.2 à 2mg/l.
Dans le plasma, l’élévation de son taux est observée dans l’insuffisance rénale et dans
divers cancers. Elle augmente en dehors de toute atteinte rénale, lors de l’activation
l’hymphocytaire/ (syndromes lymphoprolifératifs ; SIDA). Elle s’accumule dans les
tissus lors de l’amylose observée chez les dialysés au long cours dans l’insuffisance
chronique.
V.4 Dosages protéiques.
Ils concernent, soit la protéinémie totale, soit des dosages individuels des protéines
plasmatiques.
a. Dosage des protéines totales
La réaction de BIURET dose spécialement et principalement les liaisons peptidiques.
C’est ainsi que l’intensité de la coloration est proportionnelle au nombre de liaisons
peptidiques. Elle est indépendante du poids moléculaire des protéines.
Le réactif de biuret contient : le sulfate de cuivre, sulfate de potassium, de
l’hydroxyde de sodium et de l’iodure de potassium. L’étalonnage se fait par une
gamme de sérum albumine bovine ou humaine. Le taux normal est de 65 à 75g/l.
b. Dosage des protéines particulières
Principe : les urines centrifugées en présence de l’acide acétique ou de l’acide
trichloracétique dans un tube par lequel on chauffe la partie supérieure produit un
trouble si les protéines sont présentes. Ces troubles peuvent être mesurés par
turbidimétrie.
Dosage quantitatif
On procède à la précipitation des protéines et ensuite à sa dissolution dans la soude
caustique : on y ajoute le réactif de BIURET et mesure l’intensité de la coloration
bleue produite. La présence des protéines est décelée par l’apparition des troubles
entre 45 et 58°C, ces protéines se solubilisent à l’ébullition.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
50
Chimie Clinique
Méthode des bandelettes
Les bandelettes sont constituées des papiers filtres imprégnés de plusieurs tampons
citrates à un pH= 3 et de bleu de bromocrésol. Après trempage dans les urines, on
obtient un virage partiel du jaune au bleu ; puis vert en cas de présence de protéines
dans les urines.
V.5. Variations pathologiques
Des hypo et hyper protéinémies peuvent être rencontrées : les premières portent sur
la sérum albumine et les immuno globulines. Les secondes atteignent exclusivement
les globulines.
a. Hypo protéinémies
Elles sont provoquées par des défauts de synthèse ou par des déperditions
d’origines diverses.
1° Défauts de synthèse
Ils sont notés au cours :
- Des carences nutritionnelles par défaut d’apport protéique :
 Kwashiorkor et marasme
 Malabsorption et mal digestions
 Cachexie cancéreuse
- Des atteintes hépatocellulaires graves cirrhoses, ictères graves
- Des syndromes inflammatoires
- Des synthèses anormalement élevées d’autres protéines
2° Déperditions
 Perte rénale importante lors des syndromes néphrotiques
 Perte digestive au cours des entéropathies exsudatives dans lesquelles la
fuite protéique peut être considérable mais difficile à apprécier en raison de la
protéolyse par la flore bactérienne intestinale.
 Perte cutanée dans les brûlures étendues
b. Hyper protéinémies – hyperglobulinémies
Les hyper protéinémies sont toujours des hyperglobulinémies.
1° Hyperglobulinémies diffuses et polyclonales
Elles s’observent :
- Dans les infections aigües ou chromiques, on note une élévation concomitante
des 2 et de -globulines ;
- Dans les cirrhoses l’élévation des  et -globulines. L’augmentation isolée de  globuline elle s’observe fréquemment dans les infections, les maladies autoimmunes les maladies allergiques et particulièrement dans l’asthme.
2° Dysglobulinémies monoclonales
Une dysglobulinémie monoclonale ou gammapathie monoclonale correspond à la
synthèse d’une seule immunoglobuline par un clone cellulaire, d’origine
lymphocytaire  ou plasmocytaire en voie de multiplication anarchique. Plusieurs
entités cliniques et biologiques sont bien définies : myélome plasmocytaire,
macroglobulémie, leucémies lymphoïdes chroniques, maladies des chaînes lourdes et
gammapathies bénignes.
c. Autres maladies liées aux protides
1° Maladie de Folling
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
51
Chimie Clinique
Du point de vue biologique, on la remarque par la présence de phénylalanine. Du
point de vue clinique, on observe les symptômes suivants : atteinte grave au
développement mental qui se manifeste vers l’âge de six mois. Elle conduit à l’idiotie.
On observe l’apparition des troubles nerveux (incapacité de marcher et de parler,
troubles de comportement, manifestation des points mal épileptiques). Ces troubles
nerveux résultent du fait que la phénylalanine inhibe la pénétration de la tyrosine
et d’autres acides aminés dans le cerveau. Les cheveux deviennent clairs et les yeux
bleus à cause de l’absence de la tyrosine qui favorise la synthèse de la mélanine.
Diagnostic :
- L’urine a une odeur de souris à cause de la présence de phénylcétonurie.
- L’urine plus le chlorure de fer III donne un précipité jaune
Traitement : comme la maladie de Folling est héréditaire, son traitement est
symptomatique. En outre, l’apport alimentaire, riche en phénylalanine devra être
évité.
2° Alcaptonurie
C’est une maladie due à l’absence de l’oxydase de l’acide homogéntisique. Ce dernier
n’est pas dégradé et sera excrété dans les urines. L’urine d’une personne souffrant de
cette maladie abandonnée pour quelques heures se colore en bleu noir.
Diagnostic : l’urine mélangée avec le chlorure de fer (III) donne une coloration bleue
à chaud
Traitement : le traitement reste le même comme pour la maladie de folling
3° Albinisme
C’est une maladie héréditaire dans laquelle la synthèse de la mélanine fait défaut.
Ainsi la pigmentation de la peau, des cheveux, de l’iris devient déficiente.
4° Hémocystéinurie : entraine le retard mental.
5° Histidinurie : entraine le retard mental.
Signalons aussi qu’il existe une diminution aminoacide en cas de grossesse. Par
contre, dans la maladie des os et des tissus collagène (rachitisme, ostéomalacie,
scorbut), il ya augmentation de la sécrétion des acides aminés. Certains troubles
hépatiques entraînent une augmentation de l’aminoacidémie.
6° Maladies des protéines plasmatiques
Immunoglobinopathies : maladie de formation des Ig qui sont synthétisés dès le
commencement de la vie fœtale. Fuite des Ig au cours des brulures étendues et le
mycose.
- gammaglobulinopathie : (absence des protéines). C’est la forme idiopathique
l’agglobulinémie congénitale se manifeste dans les premiers six mois de la vie. En
effet, avant cette période, l’enfant est protégé par les Ig maternelles. Ce manque de
globuline conduit à des infections graves.
Conclusion
La ration alimentaire équilibrée conditionne la santé. Celui qui mange trop se porte
mal, celui qui ne mange pas assez ou ne reçoit pas tous les nutriments et éléments
indispensables à l’organisme compromet sa santé : la nourriture des hommes reste
équilibrée par défaut ou par excès. Les hommes sont toujours guidés par la routine et
la gourmandise plutôt que par un sens inné de manger juste. N’importe quoi nous
rassasie mais ce n’importe quoi n’assure pas autant les besoins nutritionnels. Les
plantes alimentaires consommées ont une valeur nutritive insuffisante parce qu’elles
n’apportent pas à l’organisme humain tous les acides aminés indispensables. Les
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
52
Chimie Clinique
besoins quotidiens en protéines sont de 0.1 à 1g des protéines par Kg de poids du
consommateur. Les enfants, pour répondre aux efforts de croissance recevront un
apport supérieur selon l’âge.
- jusqu’à trois ans : 4g/kg
- de 3 à 10 ans : 3g/kg
- de 10 à 20ans : 2g/kg
CHAPITRE VI : L’EXPLORATION FONCTIONNELLE
RENALE
VI.1 Physiologie rénale
Le rein joue un rôle double dans l’homéostasie : il retient les substances essentielles à
la vie et débarrasse le sang des produits de déchet issus de la combustion des
substances organiques. En plus d’empêcher les cellules de mourir de pollution, les
reins contrôlent la quantité d’eau et la concentration des électrolytes des liquides
biologiques en vue de maintenir le milieu salin intérieur dans les conditions
compatibles avec la vie. Les reins au nombre de deux sont des organes rougeâtres
dont la forme rappelle celle d’un grain d’haricot. Ils mesurent chez l’adulte en
moyenne de 10 à 12cm de longueur, de 5 à 7cm de largeur et 2,5cm d’épaisseur. Trois
couches entourent les reins : capsule rénale, capsule adipeuse et fascia rénal. La
partie fonctionnelle du rein s’appelle parenchyme et contient les unités fonctionnelles
du rein appelées néphrons. Il existe environ 1200.000 néphrons par rein. Un néphron
à trois fonctions principales : la filtration, la sécrétion et la réabsorption. Il est
constitué de deux parties : un corpuscule et un tubule rénal. Le corpuscule rénal est
composé de glomérule (petite boule) entouré de capsule de Bowman. Le tubule rénal
comporte trois segments principaux : un tubule contourne proximal une anse de
Henle et un tube contourne distal.
VI.1.1 Rôle homéostatique du rein
Dans des conditions normales les reins sont irrigués par 1200ml de sang par
minute. Ils reçoivent en 4 ou 5 minutes un volume de sang équivalent au volume
sanguin total. De ces 1200ml de sang il n’en sortira qu’un millilitre d’urines. Les reins
récupèrent 99% des liquides plasmatiques qui les pénètrent et en changent la
composition chimique. Ce travail se fait en trois étapes : filtration du sang par les
glomérules, récupération des substances essentielles à la vie par le tubes contournes
proximales à l’anse de Henle, l’ajustement fin sous contrôle hormonal du volume et
de la concentration du sang par les tubes contournes distaux et les tubes collecteurs.
Si le rein n’était qu’un filtre, la perte de filtrat plasmatique serait de 180 litres par
jour. Les substances essentielles constituent l’activité principale des tubes rénaux.
L’urine définitive résulte de deux mécanismes suivants :
- la filtration glomérulaire ;
- la réabsorption et la sécrétion tubulaire.
VI.1.2 notions de clairance rénale
La clairance d’une substance éliminée par le rein se définit comme le volume de
plasma épuré totalement de cette substance dans l’unité de temps. Plus la clairance
est élevé plus « le pouvoir d’épuration » du rein pour la substance considérée est
grand. La clairance rénale est établie facilement pour toute substance présente dans
le sang et les urines au moyen de la formule suivante :
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
53
C
UXV
P
Chimie Clinique
Avec U : concentration urinaire de la substance en mmole/l
P : concentration plasmatique de la substance en mmole/l
V : débit urinaire en ml/s
Ces substances sont généralement la créatinine, l’urée et l’acide urique.
VI.2 Azote non protéique
Les substances plasmatiques de nature non protéique et qui contiennent de l’azote
sont en ordre croissant d’abondance ; l’urée, les acides aminés, l’acide urique, la
créatinine, la créatine et l’ammoniaque. A l’exception des acides aminés et de la
créatine, ces subsistances sont des produits de déchets du catabolisme et sont
normalement excrétées par les reins. Lorsque le fonctionnement du rein devient
insuffisant pour assurer une bonne élimination des substances des déchets, celles-ci
ont tendance à s’accumuler dans le sang : le patient est alors en azotémie.
L’insuffisance rénale a été longtemps évaluée dans le sérum par élévation de l’azote
non protéique total.
VI.2.1 L’urée
L’urée est le produit final du catabolisme des protéines. L’urée est éliminée par
filtration glomérulaire et elle subit au niveau du tube une réabsorption partielle.
La formule de l’urée est
O= C
NH2
NH2
L’urée est stable environ une semaine dans un sérum gardé à 4°C et environ un mois
si celui-ci est congelé. L’addition de quelques cristaux de thymol à l’urine empêche
la décomposition bactérienne de l’urée. On peut classer les techniques de dosage de
l’urée en :
a. Méthode à l’hypobromite
L’urée est traitée par une solution alcaline d’hypobromite de sodium, ce qui donne
un dégagement d’azote qui est mesuré dans l’uréomètre et comparé à l’azote dégagé
dans les mêmes conditions, par une solution d’urée de titre connu lors du dosage de
l’urée plasmatique, le prélèvement sanguin est effectué sur tube sec ou sur tube
hépariné.
Cette technique, applicable aussi bien au sérum qu’à l’urine n’est plus utilisé depuis
longtemps, mais c’est elle qui a donné le nom d’azotémie au taux d’urée dans le sang.
b. Méthode à la diacétylmonoxime
La diacétylmonoxime en milieu acide et à chaud donne en présence d’urée une
coloration jaune utilisée pour le dosage colorimétrique. Cette méthode est souvent
utilisée après déprotéïnisation, mais elle peut aussi être utilisée directement.
c. Méthode enzymatique (dosage enzymatique à l’uréase couplée à une
réaction colorée)
L’uréase hydrolyse l’urée en produisant de l’ammoniaque et en gaz carbonique.
Les ions ammonium réagissent en milieu alcalin avec du phénol et de l’hypochlorite
pour former un indophénol coloré en bleu. La réaction est catalysée par le
nitroprussiate et l’intensité de la coloration formée est proportionnelle à la
concentration d’urée dans l’échantillon.
Signification clinique
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
54
Chimie Clinique
L’urée est le produit final du catabolisme des protéines et filtrée par les glomérules.
La formation de l’urée dans le foie sa concentration dans le sang et son élimination
par le rein sont proportionnelles à la quantité des protéines.
On peut trouver 85% d’urée dans l’alimentation riche en protéines et 60% des
valeurs normales pour l’urée sanguine est assez grande. On peut observer une
diminution de l’urée dans la cirrhose de foie et dans l’acidose. Dans la cirrhose, le
foie est incapable de synthétiser l’urée. Dans l’acidose, l’ammoniaque concourt à la
formation, de chlorure d’ammonium dans le rein au lieu d’être utilisé à la synthèse
de l’urée dans le foie.
VI.2.2 La créatinine
La créatinine est un produit qui peut provenir de la phosphocréatine au niveau des
muscles et de la déshydratation non catalysée de créatine en excès au niveau du
foie. Le taux plasmatique est indépendant de l’apport protéique alimentaire ; il
reflète la masse musculaire du sujet et son métabolisme propre. L’élimination est
exclusivement urinaire et donc toute variance de la clairance renseigne directement
sur l’état fonctionnel du rein. La clairance de la créatine est indépendante de la
diurèse, elle mesure directement la filtration glomérulaire.
Dosage de la créatinine
La créatinine est couramment dosée par la réaction de Jaffé, elle forme avec l’acide
picrique en milieu alcalin un composé de coloration orange. La lecture est effectuée à
510nm. Le sérum est préalablement deproteinisé à l’aide de l’acide tunsgstique. On
reproche à cette réaction de Jaffé son manque de spécificité. Les protéines, le
glucose, les corps cétoniques peuvent en effet interférer sur la coloration.
Signification clinique
La production de la créatinine dépend
de la masse musculaire. Elle ne dépend pas
de l’alimentation et du catabolisme des protéines et elle n’est pas affectée par la
déshydratation. La créatinine n’est pas réabsorbée au niveau tubulaire et est
l’analyse fidèle qui donne plus des renseignements de l’insuffisance rénale que
l’élévation du taux de l’urée sérique.
VI.2.3 L’acide urique
L’acide urique provient du catabolisme des purines. Ses origines sont endogènes et
exogènes.
- exogènes, issues de l’alimentation carnée ;
- endogènes pour celle-ci, on peut ainsi envisager :
1. une origine immédiate, proche à partir de deux bases puriques des acides
nucléiques : adénine et guanine qui sont désaminées respectivement en hypo
xanthine et xanthine puis oxydées par la xanthine-oxydase en acide urique ou
trioxyde purique.
2. une origine plus lointaine dans laquelle la biosynthèse complète des purines
est concernée. Elle utilise des précurseurs non puriniques (aminoacides
essentiellement) et s’appuie sur du ribose-phosphate ce qui explique la
formation directe d’un nucléotide, l’inosine 5 phosphate en bout de voie
métabolique. La régulation s’effectue sur l’enzyme amido transférase
intervenant dès le début de la biosynthèse.
Dosage chimique
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
55
Chimie Clinique
La propriété de l’acide urique d’être oxydé en allantoïne est la base de dosage
chimique et enzymatique. Acide urique + 2H2O  allantoïne + CO2 + H2O2
Dans le sérum, l’acide urique demeure stable trois jours à la température de la pièce
et deux semaines à 4°C. Les spécimens urinaires doivent être réfrigérés ou
additionnés de thymol afin d’éviter la destruction de l’acide urique par les bactéries.
Dosage enzymatique
Les méthodes enzymatiques mettent à profit l’action catalytique de l’uricase. Le pH
optimum est de 8.7 à 9.2. Cette méthode présente l’avantage de ne pas nécessiter de
spéctrophotomètre en ultra violet, elle présente cependant des désavantages. En plus
de catalyser l’oxydation du chromogène, le peroxydase catalyse l’oxydation de la
vitamine C, de la bilirubine et réduit la formation de la couleur. Elle catalyse en plus
l’oxydation de l’acide urique. La concentration de l’acide urique varie selon l’âge, le
sexe et la race.
Chez l’homme, la concentration augmente jusqu’à la vingtaine où elle atteint le
plateau. Chez la femme l’augmentation est plus lente et le plateau n’est atteint qu’à la
ménopause. La valeur moyenne est d’environ 300Mmole/l. Chez l’homme adulte est
240Mmole/l ; chez la femme en ménopause. En Amérique du Nord, on peut accepter
un intervalle de valeurs normales aussi grandes que 150 à 400 Mmole pour les
hommes adultes et de 130 à 400Mmole/l(2.1 à 6.8mg/l) pour les femmes l’intervalle
des valeurs normales est de 1.4 à 4.4Mmole/l dans les urines.
Signification clinique
Il existe au moins deux types d’hyper uricémie familiale.
- dans l’un, il n’y a surproduction d’urate ;
- dans l’autre, mauvaise élimination rénale.
L’hyper uricémie a une origine génétique, mais aussi elle peut être due à certains
facteurs comme l’alcoolisme et le régime alimentaire. Elle est secondaire aux
polyglobulies et aux leucémies chroniques qui produisent une très grande
destruction d’acides nucléiques et une grande production de lactate. L’augmentation
de l’urate sérique jusqu’à 600Mmole/l, chez une femme enceinte et est souvent le
signe précurseur d’éclampsie (crise convulsive frappant les femmes enceintes due à
une toxémie gravidique).
L’acide urique est un produit de déchet éliminé par le rein. Sa concentration sérique
augmente donc dans l’insuffisance rénale. Dans la plupart de cas, la concentration de
l’acide urique ne progresse pas au rythme que celle de l’urée et de la créatinine. Ceci
s’explique facilement plus la maladie rénale s’aggrave moins les tubes rénaux ont la
capacité de réabsorber l’acide urique ; si bien que l’hyper uricémie dans l’organisme
sont multiples. L’acide urique peut provoquer des crises d’arthrite (inflammation
d’une circulation due à une inflammation, douleur, rougeur, chaleur, augmentation
de volume). La première crise survient brutalement, généralement dans la
quarantaine, la nuit et 60 à 80% des cas par des douleurs intenses au gros orteil. La
présence dans le liquide synovial des cristaux d’urates de sodium, fines aiguilles
jaunes souvent phagocytées par des leucocytes constituent le diagnostic de cette
arthrite aigue. La crise initiale reste rarement isolée. A l’intervalle espace, puis de
plus en plus rapproché, les attaques se renouvellent, débordent même sur les
membres supérieurs et l’arthrite prend son allure chronique fait des dépôts d’urates.
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
56
Chimie Clinique
Les réactions inflammatoires ont la caractéristique de répondre très bien à traitement
à la colchitine.
Avec le temps, l’urate de sodium précipite dans le tissu conjonctif de préférence peu
vascularisé. L’urate précipite aussi dans le tissu interstitiel rénal, pourtant très
vascularisé. Le fait létal de l’hyper uricémie est justement du à cette déposition de
l’urate dans les reins. Le dépôt d’urate dans les tissus lisses, le tophus, apparait
comme une masse blanc – ivoire sur la peau. Le tophus serait formé de la façon
suivante : les urates sont d’abord solubilisés jusqu’au point de sursaturation par les
glucoprotéines du tissu conjonctif, tout refroidissement peut alors facilement
provoquer la déposition de l’urate.
Après 10 à 15 ans, apparaissent les arthropathies produites par l’infiltration de l’os
pour l’acide urique. Ces arthropathies produisent un gonflement, douleurs et
raideurs articulaires et peuvent même déformer les pieds et les mains. Hyper
uricémie, arthrite aigue et chronique, tophus et arthropathie voila les manifestations
de la goutte. L’affection s’observe rarement à la suite des maladies acquises comme la
leucémie. Dans ce cas l’hyper uricémie reste plutôt asymptomatique ; la goutte est
d’abord une maladie héréditaire et environ 95% des gens atteints sont hommes. La
concentration sérique de l’urate est en moyenne de 600Mmole/l.
VI.2.4 ammoniac
L’ammoniac NH3 est issu des réactions de désamination des aminoacides ou d’autres
composés aminés. Il est d’origine endogène et exogène.
- intestinale liée à l’activité métabolique de la flore bactérienne intestinale
richement équipée en désaminases spécifiques.
- Cellulaire (principalement hépatique et rénale). Le NH3 formé lors de la
désamination est dissimulé, détoxiqué sous forme de glutamine, acide aminé de
transport et d’utilisation de l’ammoniac.
- Rénale où s’effectue une hydrolyse enzymatique de la glutamine faisant
réapparaitre le NH3 (ammoniophanérèse) éliminé ensuite dans les urines sous
forme de cation NH 4 (sels ammonicaux urinaires).
Les destinées biochimiques, outre l’élimination urinaire sont :
 L’uréogénèse hépatique arrêtant normalement tout ammoniac issu de la
destination intestinale ;
 L’utilisation anabolique permet d’intégrer NH3 dans les structures
(biosynthèse des nucléotides puriques et pyrimidiques, biosynthèse de la
glutamine, aminoacide commun des protéines)
Exploration
Il est artériel, l’ammonianiémie veineuse étant moins élevée en raison de :
- de la fixation tissulaire, périphérique d’ammoniac sous forme de glutamine ;
- de l’élimination rénale de sels ammoniacaux.
Le sang doit être recueilli sur tube hépariné et conservé dans la glace jusqu’au
moment où il sera traité au laboratoire dans les délais les plus brefs. On considère
que le temps écoulé entre prélèvement et la centrifugation au laboratoire ne doit pas
excéder 30 minutes.
La centrifugation devra être réalisée dans des conditions normales. Trop lente, elle
fournira un plasma riche en plaquettes et l’ammoniémie augmentera ; trop rapide ;
elle échauffera le plasma et le risque de désamination s’élèvera. Le dosage devra être
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
57
Chimie Clinique
effectué dans les minutes suivant la centrifugation. Le taux normal de l’ammoniac
libre du plasma est très faible 10 à 50Mmole/l.
Après recueil de l’urine de 24 heures sur HCl pour éviter la fermentation
ammoniacale liée aux uréases bactériennes, les sels ammoniacaux peuvent être dosés
grâce à la réaction colorée de Berthelot directement sur l’urine diluée. Le dosage des
sels ammonicaux est indispensable pour la mesure, lors d’explorations fonctionnelles
rénales, du débit des ions H+
VI.2.5 Bilirubine
La dégradation de pigment porphyrinique de l’hémoglobine conduit aux pigments
biliaires présents dans le plasma en petite quantité, à l’état normal, sous forme de
bilirubine. Son augmentation pathologique produit une coloration de la peau et des
muqueuses : l’ictère.
VI.3 Examen des urines
L’analyse de routine d’un spécimen urinaire débute par l’étude de ses
propriétés physiques : aspect, couleur, odeur, volume et concentration. Normalement
les urines sont parfaitement limpides. Des urines anormalement colorées doivent
faire penser à une hématurie, une hémoglobinurie, une myoglobunurie ou bien la
prise d’aliments ou de médicaments colorant anormalement les urines.
VI.3.1.Couleur de l’urine
La couleur de l’urine normale varie de jaune claire à ombre foncée. Plus l’urine est
concentrée, plus elle est foncée. Une urine diluée est presque incolore. Deux
pigments colorent l’urine normale : l’urochrome et l’urobiline.
VI.3.2. Odeur de l’urine
On ne connait pas l’origine de l’odeur aromatique des urines normales. Une odeur
ammoniacale provient d’une prolifération bactérienne.
VI.3.3. Volume urinaire
Le volume de la diurèse varie de 700 à 2000ml par jour, voire 2500ml avec une
moyenne de 1500ml.
VI.3.4. Polyurie
Cliniquement, on définit la polyurie comme l’excrétion d’un volume d’urines
supérieur à deux litres par jour. Elle est normale quand on boit beaucoup.
VI.3.5. Nycturie
C’est lorsque l’urine de la nuit a un volume supérieur à 500ml et une masse
volumique inférieure à 1,01 g/ml. Elle est un des premiers symptômes du diabète ou
d’une insuffisance rénale chronique.
VI.3.6. Oligurie
Elle correspond à l’élimination de moins de 400ml d’urines par jour. La
déshydratation et l’insuffisance cardiaque sont les causes de l’oligurie d’origine prérénale.
VI.3.7. Anurie
Elle correspond à l’arrêt complet de l’excrétion de l’urine. Elle est souvent
consécutive à une nécrose tubulaire aigüe ou à une obstruction bilatérale des urètres
et de l’oblitération des artères rénales.
V.3.8. Pollakiurie
C’est l’augmentation de fréquences de mictions. Elle est normale quand l’on boit
beaucoup et pathologique quand elle peut indiquer une infection dans le système
urinaire.
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Chimie Clinique
V.3.9. Masse volumique
C’est la densité relative comparé à celle de l’eau qui est représentée par 1,000. On la
recherche au moyen d’un uranométre. La densité d’une urine normale varie entre
1,010 à 1,025. Ce test permet de donner une mesure approximative du pouvoir de
concentration du rein, de diagnostiquer le diabète insipide. On peut aussi déterminer
l’indice de réfraction et la concentration osmotique de l’urine. Une urine acide rougit
le papier tournesol et une urine alcaline bleuit le papier tournesol.
Les examens biochimiques de routine sur les urines sont :
a. Protéinurie : son dépistage repose sur l’usage des bandelettes réactives et son
dosage est effectué à l’aide d’acide sulfo salicyclique, d’acide perchlorique ou de
colorants sur des urines de 24 heures. Les résultats sont exprimés en
grammes/24h.
On distingue
- La protéinurie physiologique inférieure à 150mg/24h, contenant 2/3 de
globulines et peu d’albumine.
- Les protéinuries tubulaires : rares, avec peu d’albumine
- Les protéinuries glomérulaires : elles peuvent être sélectives, faites de 80%
d’albumine ou non sélectives, avec toutes les fractions protéiques du plasma
- Les protéinuries monoclonales témoignant de la présence d’une globuline
anomale dans les urines migrant en position  ou .
b. Electrolytes
Les variations sont considérables d’un jour à l’autre en fonction des apports. Les
dosages les plus fréquents sont Na+, K+
c. Constituants azotés
Les constituants dosés sont : l’urée, la créatinine et l’acide urique.
d. éléments cytobactériologiques
 hématies : dans une urine normale, on trouve moins de 5 hématies par mm3
ou 5000/ml ;
 leucocytes : l’urine normale ne doit pas contenir de leucocytes ou tout au
moins ne doit pas dépasser 10000 leucocytes/ml ;
 cylindres : ils sont constitués d’une protéine d’origine tubulaire. Les
cylindres protéiques ont peu de signification pathologique ;
 les cristaux : n’ont pas des significations pathologiques ;
 les cellules épithéliales : n’ont qu’une valeur sémiologique mal définie. La
présence de germes à l’examen direct nécessite une uroculture.
VI.4. Examen du sang, plasma, sérum
a. Déchets azotés
- la créatinine plasmatique : dosage est celui qui permet d’apprécier le plus
facilement la valeur de la fonction rénale ;
- l’urée sanguine : son taux dépend de la fonction rénale mais aussi du volume de
la diurèse et de la teneur en protéines du régime alimentaire.
- L’acide urique : valeurs normales de 250 à 420 Mmole/l. Son taux s’élève chez le
goutteux et aussi en cas d’insuffisance rénale.
b. Ionogramme sanguin
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59
Chimie Clinique
Na+, K+, Cl-, HCO3 (bicarbonate) : leur étude est indispensable pour tout désordre
hydro électrolytique avec ou sans insuffisance rénale. Le K+ s’élève beaucoup en cas
d’insuffisance rénale et plus particulièrement en cas d’anurie.
c. équilibre phosphocalcique
- Examens sanguins : calcium, phosphore, phosphatases, alcalines ;
- Examens urinaires : calcium, phosphore ;
- Rein, l’os et intestin : participent au métabolisme phosphocalcique.
d. Equilibre lipidoprotidique
Au cours des syndromes néphrotiques, si la protéinurie est supérieure à 2g/jour on
note :
 une baisse des protides totaux à 60g/l avec baisse d’albumine  à
30g/l ;
 Une élévation de 2-  globulines et une baisse de  globulines ;
 Une hyperlipémie mixte avec un cholestérol à 10mmole/l et
triglycérides à 4mmole/l.
VI.5 pathologie rénale
a. Glomérulonéphrite
On distingue deux types de glomérulonéphrites : celle dite proliférative ou
néphrose lipoïdique rencontrée spécialement chez les enfants, et celle dite
membraneuse. Etiologie : diabète méllitus, le lupus érythémateux.
b. Syndrome néphrotique
Une perte excessive et continuelle des protéines dans les urines, trop forte
compensée par une augmentation de leur synthèse dans le foie, engendre une série
des symptômes connus sous le nom de syndrome néphrotique ; condition d’atteinte
lorsque la protéinurie dépasse 2.5 à 3.5g/h. les symptômes caractéristiques du
syndrome néphrotique sont l’hypo albuminémie, les œdèmes, l’hypertriglyridémie,
l’hypercholestérolémie, l’hyperphospholipidémie.
c. Néphrite interstitielle
Elle est décrite par l’envahissement du tissu interstitiel par des cellules
inflammatoires. La néphrite interstitielle survient par l’abus d’analgésiques,, par
traitement de certains antibiotiques, par déposition du calcium, d’acide urique,
d’oxalate, ou intoxication par les métaux lourds. Elle est habituellement causée par
une infection bactérienne pyélonéphrite et se caractérise par la polyurie, la nycturie
et faible masse volumique de l’urine.
d. Nécrose tubulaire aigue
Elle correspond à la destruction des cellules épithéliales tubulaires. Elle est
plus souvent causée par une diminution brutale de l’afflux sanguin aux tubes rénaux
qui persiste plus de 3 à 4 heures. Ça peut être à la suite d’un choc chirurgical, d’une
transfusion sanguine incompatible, d’une hémorragie massive ou des brulures
étendues. Elle est aussi causée par des substances toxiques aux tubes rénaux.
e. Insuffisance rénale chronique
Au fur et à mesure de la destruction des néphrons, le rein devient de moins
à moins capable d’excréter les produits de déchets comme l’urée, la créatinine,
l’acide, urique… Le test de la créatinine par rapport à l’urée reste le plus fidèle de
l’altération rénale. La polyurie, l’hyponatrémie sont les symptômes fréquents
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
60
Chimie Clinique
d’insuffisance rénale chronique qui s’accompagnent d’atteintes osseuses. Les patients
en insuffisance rénale sont très souvent anémiques.
f. Urémie
L’urémie (augmentation pathologique du taux d’urée dans le sang) survient
lorsque le taux de filtration glomérulaire est inférieur 0,1ml/s. Les facteurs
responsables de l’urémie : l’accumulation des substances toxiques (ex : l’acide
guanido-succinique, phénol ….) L’anémie, l’acidose, l’hypertension, le déséquilibre
de l’eau des ions.
Conclusion
L’exploration fonctionnelle rénale fait appel à de nombreux examens de routine ou
spécialisés qu’il faut choisir en fonction de chaque cas clinique. Les résultats doivent
être confrontés à ceux fournis par diverses techniques :
- l’urographie intraveineuse l’uréteropyélographie rétrograde ;
- l’angiographie rénale qui permet d’opacifier le système artériel ;
- l’échographie, la scintigraphie ;
- la tomographie informatisée (scanner) ;
- la résonance magnétique nucléaire(RMN).
CHAPITRE VII. EXPLORATION FONCTIONNELLE
HEPATIQUE
VII.1 Rappel des grandes fonctions hépatiques
a. fonction extractrice
a.1 fonction biliaire : elle s’apprécie par le dosage des :
 pigments biliaires, bilirubine, essentiellement dans le sang ; urobilinogène et
urobiline dans les urines ;
 sels biliaires pouvant être recherchés dans les urines grâce à leurs actions
tensio-actives ou dosés dans le sang sous le nom de cholémie.
 Enzymes de choléstase ce sont essentiellement les phosphatases alcalines, la glutamytransférase et la 5- nucléotidase.
a.2 fonction d’épuration plasmatique : elle peut
être étudiée par :
 l’ammonièmie qui représente aussi la fonction métabolique d’uréogenèse ;
 l’épreuve à la BSP (bromosulfone- phtaléine) qui est encore parfois pratiquée.
Elle consiste à mesurer dans le plasma la disparition du colorant (par
photométrie après alcalinisation) injecté par voie veineuse sous forme d’une
solution à 30mg/ml, à la dose de 150mg/m2 de surface corporelle.
a.3 fonction de détoxication et de conjugaison
 fonction NH2 du glycolle détoxicant l’acide benzoïque sous forme d’acide
hippurique ;
 fonction acide sulfate se combinant à diverses hormones ;
 fonction aldéhyde du glycuronate conjuguant des hormones stéroïdes ou
bilirubine.
b. Fonctions métaboliques : recherche de l’insuffisance cellulaire
b1. Métabolisme glucidique
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
61
Chimie Clinique
La glycémie, sa baisse profonde ne s’observera qu’au cours de grande destruction du
foie.
b2. Métabolisme protéique
Le dosage des protéines totales et mieux celui du sérum albumine apprécie les
possibilités de biosynthèse hépatique. Les -globulines sont élevées dans la plupart
des cas de cirrhose alcoolique, d’hépatite chronique active et de cirrhose biliaire
primitive.
VII.2. Indications des tests hépatiques de routine
L’exploration hépatique de routine comprend les dosages de la bilirubine, de la
détermination de l’activité enzymatique des transaminases et des phosphatases
alcalines. Elle est complétée par la détermination de l’activité enzymatique du
gamma glutamyl transférase (-GT), par le dosage de l’albumine sérique, par la
détermination du temps de prothrombine et par électrophorèse des protéines.
a. Dosage de la bilirubine sérique
Cet examen permet de reconnaitre une hyper bilirubinémie modérée car le subictère
n’est cliniquement perceptible à la lumière du jour qu’à partir de 25 ou 30Mmole/l
de bilirubine (valeur usuelles de 1,5 à 20 Mmole/l). Le dépistage portera surtout sur
la fraction libre non conjuguée ou indirecte témoignant lors d’une hyper hémolyse
ou d’une maladie Gilbert.
b. Détermination de l’activité des transaminases
Ces enzymes (valeurs usuelles de 5 à 50U/l à 37°C) n’ont pas de spécificité hépatique
particulière. Toutefois une élévation de l’ALAT (alanine aminotransférase) signifie
une cytolyse hépatique. Cela s’observera dans toutes les hépatites aigues, virale,
toxique, médicamenteuse, au cours de la nécrose ischémique du foie ou de
l’insuffisance cardiaque sévère, de l’hépatite chronique active. Dans l’hépatopathie
alcoolique subaiguë.
c. Mesure de l’activité de la GT (-glutamyl transférase)
La -GT ou -glutamyl transférase (valeur usuelle de 5 à 80U/l à 37°C) est augmentée
dans tous le cas d’hépatite aigue ou chronique (avec les transminases) dans la
choléstase (avec les phosphatases alcalines), dans l’alcoolisme chronique, dans les
métastases où elle constitue classiquement un marqueur précoce.
d. Détermination de l’activité des phosphatases alcalines
Leur élévation (valeurs usuelles de 30 à 125U/l à 37°C) est un bon signe de cholestase
(avec la -GT). L’origine osseuse, ostéoblastique doit parfois être recherchée chez
certains patients atteint d’ostéomalacie ou de maladie de Piaget ou parfois même
d’hyperparathyroïdie. La séparation des activités hépatiques et osseuse peut être
réalisée par une activation thermique à 56°C des enzymes d’origine osseuse ou par
électrophorèse des isoenzymes.
e. Electrophorèse des protéines sériques
Elle est utile dans les hépatopathies chroniques où les - globulines sont
élevées : bloc (3- des cirrhoses augmentation dans les hépatites chroniques actives
les cirrhoses biliaires primitives. L’albumine, les 1 et 2 sont à considérer lors du
diagnostic des métastases en particulier après des cancers digestifs.
f. Détermination du temps de prothrombine
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Chimie Clinique
La prothrombine est une substance contenue dans le sang et qui participe à sa
coagulation. Le temps de prothrombine (TP) est un test de coagulation sensible aux
facteurs I (Fibrinogène), II (Prothrombine), V (Pr-accélérine), VII (Proconvetine) et X
(facteur stuart) synthétisé dans le foie et leur temps de demi-vie est court allant de six
heures à cinq jours. Leurs synthèses nécessitent les quantités de vitamine K.
Le temps de prothrombine est le temps requis à l’apparition d’un caillot de fibrine
dans un plasma citrate recalcifié et additionné de thromboplastine. L’allongement du
TP peut être du à une insuffisance hépatocellulaire grave par défaut de synthèse des
facteurs protéiques ou à une cholestérase prolongée par défaut de synthèse des
facteurs protéiques ou à temps se normalise en 24heures après une ou deux
administrations IM de vitamine K. L’allongement du TP au delà de quatre secondes
par rapport au contrôle est de mauvais augure.
VII.3 Quelques pathologies hépatiques
Définition
Le terme hépatite désigne une inflammation aigue ou chronique du foie.
L’agent inflammatoire peut être un microorganisme, une substance toxique, un
médicament, des radiations ionisantes ou un auto-anticorps ; les hépatites virales et
hépatites médicamenteuses sont les plus fréquemment rencontrées.
B. CLASSIFICATION ET CARACTERISTIQUES DES HEPATITES VIRALES
1. Virus de l’hépatite A (VHA)
 Le VHA est un virus à ARN, appartenant à la famille des hépatovirus.
 Il contient un ARN simple brin.
 Il n’est pas enveloppé.
 Il résiste un mois à 25 °C et un an à – 20 °C.
 Le VHA n’est pas directement cytopathogène. l Les lésions qu’il induit sont dues
à la réponse immune vis-à-vis des cellules hépatiques infectées.
 Le diagnostic repose sur la détection des anticorps anti-VHA de type IgM. Ces
anticorps apparaissent dès les premiers symptômes.
 La présence d’anticorps anti-VHA de type IgG témoigne d’une infection récente
ou ancienne et protège contre le risque d’hépatite A.
2. Virus de l’hépatite B (VHB)
 Le VHB est un virus hépatotrope à ADN appartenant à la famille des
hépadnavirus.
 Le VHB est schématiquement formé d’une capside et d’une enveloppe :
- La capside est essentiellement formée par la protéine AgHBc.
- L’enveloppe porte le motif antigénique AgHBs.
 Le génome est constitué d’ADN, en partie double brin, et code pour quatre gènes
appelés S, C, P et X :
- Le gène S code pour les protéines de l’enveloppe, portant le motif antigénique
Hbs.
- La région P code pour l’enzyme ADN-polymérase.
- La région C code pour un polypepside portant les déterminants antigéniques
Hbc et Hbe.
 Dans le sérum de sujets infectés, on peut trouver :
CT. Emile MUCHANGA NIYOYITA
63
Chimie Clinique
- De l’AgHBs.
- De l’Ag HBe, forme soluble de l’AgHBc, et dont la présence au cours d’une
hépatite chronique témoigne d’une multiplication virale.
- Les marqueurs sériques de multiplication virale B (au cours d’une hépatite
chronique) sont l’AgHBe et l’ADN viral B.
- Il ne présente pas d’effet cytopathogène direct. La lyse des hépatocytes infectés
est provoquée par les lymphocytes T CD8 et par des anticorps dirigés contre un
antigène présent à la surface des hépatocytes infectés. Il existe aussi une lyse
cellulaire dépendante des anticorps
- (ADCC) AC dirigés contre un antigène spécifique de la membrane de
l’hépatocyte.
3. Virus de l’hépatite C (VHC)
 Le VHC est une particule enveloppée proche de la famille des Flavivirus.
 Son génome est constitué d’ARN simple brin.
 Il est cytopathogène, et la réponse immunitaire dirigée contre le VHC semble
faible.
 L’étude des séquences nucléotidiques de nombreux isolats de virus C a montré
une grande variabilité du génome. Cette variabilité a conduit au concept de
génotypes du virus.
 Le diagnostic repose sur la mise en évidence d’anticorps anti-VHC par un test
ÉLISA.
 La PCR permet d’affirmer l’existence d’une réplication virale.
4. Virus de l’hépatite D (VHD), ou virus delta
 Le VHD est un virus défectif qui dépend du virus B pour sa multiplication.
 Son génome est un ARN circulatoire simple brin, qui code pour une protéine
appelée anti-gène delta.
L’ARN et la protéine delta sont contenus dans une enveloppe constituée d’antigène
Hbs.
 Les anticorps anti-HBs sont protecteurs contre l’infection par le VHD; ainsi, les
immuno-globulines anti-HBs et la vaccination contre le VHB protègent
également contre l’infection par le virus D.
5. Virus de l’hépatite E
 Le virus de l’hépatite E est un virus à ARN simple brin.
 La contamination se fait par l’ingestion d’aliments souillés par les matières
fécales.
 Il existe des épidémies en Afrique, en Asie et en Amérique du Sud ; elle est
exceptionnelle en France. L’incubation dure de deux à trois semaines.
 Il n’existe aucun risque d’hépatite chronique.
 Le diagnostic repose sur la présence d’anticorps anti-VHE.
 Il n’existe aucun traitement spécifique curatif ni aucune vaccination préventive
Voir tableau I ci-dessous.
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Chimie Clinique
Ictères : est un syndrome caractérisé par une coloration jaune de la peau et des
muqueuses occasionné par une accumulation de la bilirubine. La coloration devient
manifeste dans les conjonctives lorsque le taux de bilirubine plasmatique atteint
environ 30mg/l. La peau devient jaune à un taux de bilirubine d’environ 6mg/l.
Comme la bilirubine est un constituant de la bile, l’ictère est traditionnellement
inclus dans l’étude de la fonction biliaire. Plusieurs classifications des ictères ont été
proposés. On distingue aussi les ictères à prédominance de bilirubine non conjuguée
et les ictères à prédominance de bilirubine conjuguée. Après cette première
distinction, la classification propose en sous classes, le processus métabolique en
défaut :
o Production excessive de la bilirubine ;
o Prise en charge insuffisante de la bilirubine par les cellules hépatiques ;
o Trouble de la conjugaison hépatique ;
o Défaut dans l’élimination canalicule de la bilirubine conjuguée ;
o obstacle anatomique à l’élimination de la bilirubine conjuguée
On distingue aussi des ictères hémolytique, néonatal ; cholestatique.
Elévation isolée de la -glutamyl-transférase
Il faut rechercher avant tout :
 une intoxication alcoolique ;
 des troubles nutritionnelles ou métaboliques tels que dyslipidémie, diabète ;
 une
hépatotoxicité
médicamenteuse
(contraceptifs
stéroïdiens,
antiépileptiques) ;
Sinon envisager en deuxième lieu :
 une affection hépatobiliaire jusque là latente sans oublier l’échographie à la
recherche d’une métastase ;
 une parasitose, une dsythyroïdie, une cirrhose biliaire primitive doivent être
évoquées.
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Chimie Clinique
65
CHAP. VII : LES ENZYMES PLASMATIQUES
1. Définition
Les enzymes sont des catalyseurs des réactions biochimiques. C’est une protéine
catalytique c'est-à-dire un catalyseur biologique.
Ses caractéristiques sont :
- un grand pouvoir catalytique : il accélère la réaction
- la spécificité : les enzymes sont hautement spécifiques aussi bien pour la réaction
et les substrats. Une telle spécificité réside dans l’affinité entre le substrat et le site
de l’enzyme.
- La régulation les activités de certaines enzymes sont contrôlées par les besoins
physiologiques de l’organisme.
2. Origine des différentes enzymes présentes dans le sérum humain
Les enzymes que l’on retrouve dans le sérum proviennent du foie, du cœur, du
pancréas, de la prostate et des muscles.
Origine cardiaque
Différents cancers
Origine musculaire
Origine hépatique
Circulation
générale
Origine pancréatique
Origine prostatique
L’intérêt de la détermination des enzymes est multiple :
- il permet de déceler une maladie avant même qu’elle ne soit cliniquement
percevable
- il permet de préciser l’organe lésé
- et enfin pour certaines enzymes, leur taux est un bon marqueur de l’évolution de
la maladie.
On exprime les activités enzymatiques en ‘’unités internationales’’ UI ou U/I
Une unité internationale correspond à la quantité d’enzymes qui transforme dans
des conditions optimales bien définies (température, pH, quantité de substrat), une
micromole de substrat par minute.
3. Classification des enzymes plasmatiques
Le nom donné à une enzyme est basé sur la spécificité d’action et de substrat. Il existe
des règles strictes de nomenclature. Dans un premier temps des noms proches de
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Chimie Clinique
l’organe dans lequel on les trouvait, ont été utilisés. Ainsi la pepsine (enzyme du suc
gastrique) vient de peptique, relatif à la digestion. Ensuite on a ajouté le suffixe
‘’ase’’ au substrat qu’elles dégradaient : l’uréase dégrade l’urée et l’uricase l’acide
urique. Pour commencer à rationaliser le nom des enzymes, on a tenu compte du
nom du substrat et du type de réaction auquel on ajoutait le suffixe ‘’ase’’.
Exemples :
- la phosphofructo-kinase – et de la L-lactate-déshydrogénase
- la pyrilvate-kinase
L’union internationale de biochimie a un registre de toutes les enzymes, une
numérotation et une classification officielle. Cette numérotation comprend 4 chiffres :
 le premier chiffre désigne la classe de l’enzyme qui dépend du type de réaction
catalysée :
1. les oxydoréductases (transfèrent d’électrons)
2. les transférases (transfèrent des atomes ou groupes d’atomes)
3. les hydrolases (coupent les liaisons en ajoutant une molécule d’eau)
4. les lyases (coupent les liaisons C-C ; C-O par d’autres moyens que l’oxydation
ou hydrolyse)
5. les isomérases (catalysent l’isomérisation)
6. les ligases ou synthétases (forment des liaisons entre un carbone et un
métalloïde en utilisant l’énergie fournie par l’hydrolyse d’une molécule
d’ATP)
 le second chiffre désigne la sous-classe de l’enzyme qui est définie selon le
mécanisme de la réaction. Ex : les déshydrogénases transfèrent les atomes
d’hydrogène.
 Le troisième chiffre désigne la nature de la molécule servant d’accepteur
(substrat)
 Le quatrième chiffre représente le numéro d’ordre de l’enzyme dans le sous –
groupe (position de l’enzyme dans la sous – classe)
Ex : La L-lactate déshydrogénase a pour numérotation EC1.1.1-27.
Les principales enzymes plasmatiques sont :
3.1. Enzymes spécifiquement plasmatiques
Elles sont des composants habituels et fonctionnels du plasma. Elles sont présentées
à un taux constant maintenu par la production active d’un ou plusieurs organes.
Quelques exemples :
a. cérulé oplasmine : est une enzyme d’oxydation portant du cuivre. Le cuivre y est
fortement lié et il est impossible de le séparer sans dénaturer la protéine. Il y a 8
atomes de cuivre sur chaque molécule de céruléoplasmine, ce qui lui confère la
couleur bleue des sels de cuivre lorsqu’elle est purifiée.
b. Lipoprotéine lipase : elle est produite à la surface de l’endothélium capillaire, par
les cellules endothéliales. Elle hydrolyse les triglycérides des chylomicrons et des
V.L.D.L, libérant leurs acides gras. C’est le facteur clarifiant du plasma.
c. Enzymes de la coagulation et de la fibrinolyse elles sont également spécifiques
du plasma où elles exercent leur fonction particulière dans la cascade
réactionnelle de l’hémostase ou de la fibrinolyse. Elles sont synthétisées par le
foie expliquant que lorsque la capacité de synthèse de l’hépatocyte diminue
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67
Chimie Clinique
l’activité plasmatique de ces enzymes diminuent aussi. Leur détermination fera
partie de l’exploration fonctionnelle hépatique.
3.2. Enzymes non spécifiquement plasmatiques
Ce sont des enzymes simplement véhiculées dans le sang, n’ayant pas de fonction
plasmatique évidente, et présente normalement à un taux faible. On distingue :
a. Enzymes d’excrétion : ces enzymes sont synthétisées par des glandes exocrines.
Ex : - Phosphatase acide de la prostate
- Phosphatase alcaline du foie
- Amylase du pancréas
- Lipase du pancréas
b. Enzymes cellulaires
Les enzymes cellulaires appartiennent à tous les métabolismes et leur nombre est
considérable. Certaines ont une localisation très particulière dans certains tissus.
4. Problèmes rencontrés en enzymologie clinique
4.1. Spécificité d’organe
L’idéal serait de rencontrer pour chaque organe, une enzyme spécifique produite
uniquement par cet organe. Ainsi l’ornithine carbamyl transférase (OCT) a une
origine hépatique stricte et elle est donc un marqueur très spécifique de l’atteinte de
l’hépatocyte.
Toutefois, l’étude de la répartition des iso enzymes dans différents organes permet
de retrouver une meilleure spécificité d’organe. Ainsi, la L-lactate déshydrogénase
qui peut provenir du foie, du cœur, des reins, des globules rouges, a une isoenzyme
spécifique du cœur, LDH1 ou HBDH. De même, la créatine kinase (CK), enzyme
musculaire, possède une iso enzyme, la CKMB d’origine myocardique.
4.2. Expression des résultats
La vitesse d’une réaction catalysée par une enzyme dépend de nombreuses
conditions expérimentales : concentrations en enzymes, nature et concentration du
ou des substrats, température, pH, présence d’activateurs.
4.2.1. Unité internationale
Une unité internationale correspond à la quantité d’enzyme qui catalyse la
transformation d’une micromole de substrat par minute, dans des conditions
optimales de concentration en substrat, de pH et à une température définie.
Dans les liquides biologiques, les résultats sont exprimés en unités
internationales (UI) ou en unités par litre (U/l). Une nouvelle unité doit remplacer
l’unité internationale, le katal.
Un katal définit l’activité catalytique permettant la conversion d’une mole de
substrat par seconde dans les conditions opératoires définies (concentration du
substrat, de pH et température).
En pratique dans les liquides biologiques, on est amené à retenir le (nano katal).
(1 U/l = 16,67 nkat/l)
4.2.2. Principe général de la mesure d’une activité
Pour déterminer l’activité enzymatique d’une enzyme, on utilise la réaction
catalysée par l’enzyme et l’on dose la quantité de produit formé ou la quantité de
substrat détruite au cours d’un temps déterminé (la minute).
a. Méthode calorimétrique en point final
Ex : Dosage des phosphatases alcalines par la méthode de Bodansky.
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Chimie Clinique
Les phosphatases alcalines sur le  glycérophosphate pour le transformer en glycérol
et acide phosphorique. Le dosage en point final des phosphatases produit une
coloration proportionnelle à la quantité de phosphatases alcalines dans le sérum.
b. Méthode colorimétrique en cinétique
Ex : Dosage des phosphatases alcalines par la méthode de Bessey - Lowry
Cette méthode peut être réalisée aussi bien en point final qu’en cinétique. Elle utilise
la réaction suivante en milieu alcalin :
phosphotase
Paranitrophenyl phosphate + H2O 
 paranitrophénol + acide phosphorique.
La vitesse de formation du paranitrophénol est proportionnelle à la quantité de
l’enzyme dans le sérum.
5. Principales enzymes d’intérêt clinique
5.1. Phosphatases
Les phosphatases coupent la liaison ester phosphorique par hydrolyse en libérant de
l’acide phosphorique.
Glu cos e 6
Glucose 6 phosphate + H2O
glucose + acide phosphorique
Phosphatase
Les phosphatases existent dans le sérum en 2 types : celles qui agissent à pH acide et
celles qui agissent à pH alcalin.
a. Phosphatases alcalines
Ces enzymes se trouvent dans de nombreuses cellules en particulier dans les zones
de croissance des os, la muqueuse intestinale, le rein, le foie, le cerveau, les
leucocytes. Leur élimination se fait par la bile.
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Chimie Clinique
Valeurs usuelles
- Adultes = 30 à 125 U/l
- Enfants = 110 à 400 U/l
 Variations pathologiques
Des augmentations des phosphatases alcalines sont observées dans les affections
hépatiques et affections osseuses.
b. Phosphatases acides
Leur activité optimale se trouve comprise entre pH 4,5 et pH6. Les phosphatases
acides se trouvent dans les tissus suivants : prostate, foie, rein, rate, globules rouges.
 Valeurs usuelles
Phosphatases acides totales : 2 à 10U/l
Phosphatase acide prostatique 3,5 U/l
Elle est déterminée par le tartrate à pH5 ou par dosage spécifique immunologique.
 Variations pathologiques
Les phosphatases acides augmentent fortement dans les cancers de la prostate en
particulier avec métastases osseuses.
5.2. Les transaminases
Les transaminases permettent le transfert du groupement aminé d’un acide
aminé sur un acide  cétonique.
a. Transaminase glutamo oxaloacétique (TGO) ou L-aspartate : 2 oxoglutarate
aminotransférase
La transaminase glutamo-oxoloacétique ou TGO ou ASAT (Aspartate
aminotransférase) catalyse la réaction suivante :
T.G.O
Acide glutamique+acide oxaloacétique
acide  cétoglutarique + acide
aspartique.
La T.G.O est essentiellement présente dans le cœur, mais on la trouve aussi dans le
foie, le rein et les muscles.
 Valeurs usuelles : 5 à 40 U/l
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Chimie Clinique
b. Transaminases glutano – pyruvique ou alanineamino-transférase.
La transaminase glutamo-pyruvique T.G.P est encore appelée alanine
aminotransférase (ALAT). Elle est essentiellement présente dans le foie mais on la
trouve aussi dans le cœur, le rein. La T.G.P catalyse la réaction suivante :
Acide glutamique TGP
 acide  cétoglutarique + alanine
 Valeurs usuelles : 5 à 55 U/l
 Variations pathologiques des transaminases
La mesure de l’activité des transaminases est très utile pour le diagnostic de :
a. Affections cardiaques (infarctus du myocarde) : l’évaluation de la T.G.O est
importante. On trouve également une augmentation des T.G.O dans les embolies
pulmonaires et les infarctus rénaux.
b. Affections hépatiques : la demande d’analyse n’est pas limitée à une transaminase
mais aux deux, T.G.O et T.G.P.
5.3. Lactate déshydrogénase
Lactate déshydrogénase (LDH) est présent dans de nombreux organes :
cœur, foie, muscle, rein. Elle catalyse la réaction suivante :
Acide pyruvique + NADH, H+ L.D.H
 Valeurs usuelles : 200 à 600 U/l
Acide lactique +NAD+
 Variations pathologiques :
La mesure de l’activité est utile pour le diagnostic des affections cardiaques,
hépatiques et anémies.
5.4. Créatine kinase
La créatine kinase ou CK est une enzyme d’origine musculaire, myocardique
et cérébrale qui catalyse le transfert d’un phosphate de l’A.T.P sur la créatine,
permettant ainsi le stockage d’énergie en vue de la contraction musculaire.
CK
Créatine + A.T.P 
 créatine phosphate + A.D.P
Valeurs usuelles : 40 à 290 U/l
 Variations pathologiques :
On peut observer une légère augmentation de la CK en fin de grossesse et au
moment de l’accouchement. L’élévation du taux de CK est très précoce dans
l’infarctus du myocarde (dès la 3e heure) pour atteindre son maximum entre la 24e et
la 36e heure et revenir à la normale en 3 ou 4 jours.
Dans les myopathies, l’augmentation est importante dès le début de la maladie. Le
dosage de la CK est intéressant pour dépister les jeunes filles hétérozygotes
(porteuses de gène), qui sont susceptibles de transmettre la tare héréditaire.
5.5. Amylase
L’-amylase existe dans les glandes salivaires et le pancréas. Elle dégrade l’amidon
du contenu intestinal pour le transformer en dextrines et en maltose.
 Valeurs usuelles : 30 à 110 U/l
 Variations pathologiques : on note une augmentation de l’amylasémie dans les
affections suivantes : pancréatite aigue hémorragique, pancréatites chroniques et
cancers du pancréas, parotidites (oreillons), rupture de la grossesse extra utérine,
lithiase biliaire, occlusions intestinales, perforation d’ulcères gastro-intestinaux.
Une augmentation de la mylacémie peut aussi traduire un défaut d’élimination
rénale par diminution de la filtration glomérulaire.
5.6 Lipase
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71
Chimie Clinique
La lipase pancréatique, la plus importante fonctionne en présence d’un cofacteur
d’origine protidique, la colipase. Elle dégrade les triglycérides du contenu intestinal
en diglycérides puis en monoglycérides. Seule une partie des monoglycérides sera
transformée en glycérol et acides gras.
 Valeurs usuelles : 20 à 210U/l ;
 Variations pathologiques : on rencontre une hyperlipasémie dans les
pancréatites aigues, les pancréatites chroniques, les atteintes hépatites, le
cancer de la tête du pancréas. On note une hypolipasémie dans : les premiers
mois de la grossesse ; les maladies infectieuses (tuberculose), l’évolution du
diabète ;
 Détermination de l’activité enzymatique de la lipase : la détermination de
l’activité lipasique se fait par turbidimétrie.
Triglycérides + H2O lipase

 glycérol + acides gras (mono et diglycérides solubles). La
lecture se fait à 400nm.
5.2 -glutamyl transférase
La -glutamyltransférase ou gamma glutamyl transpeptidase ou G.T ou G.G.T
exerce son activité catalytique dans les réactions de transfert et hydrolyse.
 glutamylpeptide +acide aminé GT  glutamyl acide aminé + peptide
La gammaglutamyltranspeptidase sert au transport membraneux du radical
glutamyl mais aussi d’autres aminoacides.
 Valeur usuelles : 50 à 80U/l ;
 Variationss pathologiques : on note une augmentation de GT dans les
affections suivantes : ethylisme chronique (chez un individu qui absorbe de
l’alcool en quantité), les cirrhoses d’origine éthylique, cancer de foie, cholé
stase, intoxication médicamenteuse (anti coagulant, anti peptiques et
hépatiques, certaines contraceptions orales), affections pancréatiques
hépatiques.
La détermination de l’activité enzymatique de la  G.T est faite par une méthode
cinétique colorimétrique utilisant le L- glutamyl – 4nitralide.
Glutamyl 4-nitranilide + glycylglycine GT glu-glycyne+4nitranilide.
5.6 Aldolase
L’aldolase est d’origine musculaire ou hépatique. Elle scinde le fructose 1-6
diphosphate en 3 phosphoglycéraldéhyde et phosphodihydroxyacétone au niveau
de toutes les cellules dans le glycolyse et fructose 1 phosphate en
phosphodihydroxyacétone et glycéraldéhyde au niveau du foie.
- valeurs usuelles 0.5 à 7.6U/l ;
- variations pathologiques : on note une augmentation de l’aldolase dans les
myopathies, hépatites virales.
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72
Chimie Clinique
CHAPITRE IX. QUELQUES NOTIONS D’HORMONOLOGIE
9.1. Définition
L’hormonologie est l’étude de l’hormone. Une hormone est une substance protéique
sécrétée par une glande. Une glande est un organe ou un ensemble de cellules
capables de sécréter une substance spécifique (hormone).
On distingue trois types de glandes : glandes endocrines, glandes exocrines et
glandes mixtes.
9.2. Classification de sécrétions hormonales
L’hypophyse est généralement stimulée par l’hypothalamus. Ce dernier stimule
toutes les sécrétions hypophysaires sauf celle de la prolactine et de la mélanine. Cette
stimulation se fait par des facteurs préohypophysaires (Realising Factor).
Ex : CRF Corticotrophie RF
TRF Thyreactrophie
GRF Gonadotrophie RF
VII.2.1. Adenohypophyse (Partie antérieure ou Antéhypophyse)
Sécrète les hormones :
- Hormone somatotrope (HST) : hormone de croissance ou somatostatine
- Aden corticotrope hormon : agit sur le cortico – surénale (ACTH)
- Hormone thyréotyque ou stimulant la glande thyroïde
- Hormone gonadotrope : FSH, LH et prolactine. LH : (Hormone luthéisante)
L-H hormone de la fécondité sécrétée par le corps jaune. FSH Folliculo Stimulant
Formon.
- Prolactine : hormone qui favorise la lactation sous l’action d’ocytocine
9.2.2 Post- hypophyse ou ménohypophyse
Elle sécrète deux hormones : l’ocytocine et la vasopressine, c’est une hormone
composée de 39 AA, la sécrétion se fait simultanément avec celle des
glucocorticoïdes.
Effet biologique
- effet surrénaux : augmentation du poids de glande surrénale sous l’action
de l’ATCH (adénocorticotrope hormon). Stimule la synthèse et la libération
de glucocorticoïde ;
- effets extra-surrénaux : action mélano stimulante ;
- les catécholamines : sont l’adrénaline et la noradrénaline. Action sur le
métabolisme des glucides par augmentation de glycogénolyse et effet antiinsuline.
9.2.3 STH (somatotrophic hormon)
C’est l’hormone qui constitue la régulation de plusieurs facteurs parmi lesquels :
l’effort physique qui entraîne la sécrétion de la STH ou hormone de croissance.
L’hyperglycémie provoque une diminution de la sécrétion de la STH tandis que
l’hypoglycémie l’augmente.
9.2.4 Hormones stéroïdiennes
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73
Chimie Clinique
Elles sont sécrétées par les glandes surrénales et les gonades. Parmi celle-ci on peut
citer : les glucocorticoîdes (cortisol, corticostérone), les minéralocorticoïdes
(aldostérone), les oestrogènes, la testostérone, l’androstérone…
Les glucocorticoïdes sont sécrétés par les trois glandes endocrines suivantes : les
corticosurrénales, les ovaires, et les testicules. L’ovaire et la corticosurrénale sécrètent
les androgènes en faibles quantités. Les estrogènes sont sécrétés en grande quantité
par l’ovaire et l’unité foetoplacentaire et en petite quantité par la corticosurrénale et
les testicules.
9.2.5 Hormones de la cortico-surrénale
La sécrétion aldostérone (minéralocorticoîde) est contrôlée par le système
rénine angiotensine.
Anomalie de la fonction sexuelle chez l’homme
L’hypogonadisme est caractérisé par une diminution de testostérone libre et de
testostérone fonctionnelle. L’insuffisance est primaire si elle est d’origine des
testicules et secondaire si elle relève de l’axe hypothalamo-hypophysaire.
L’augmentation de la sécrétion de l’hormone lutheïsante entraine une augmentation
d’œstradiol elle-même responsable de la gynécomastie (hypertrophie glandulaire de
seins). D’autres anomalies des hormones sexuelles sont : la cryptorchidie (non
descente des testicules dans les bourses) l’hermaphrodisme, le cancer de prostate qui
est due généralement à un excès de testostérone.
9.3 L’infertilité masculine
Les phénomènes physiopathologiques connus responsables de l’infertilité
masculine comprennent : les aberrations chromosomiques, les malformations
congénitales, les troubles de la spermatogénèse, par des médicaments, des infections,
des maladies systématiques ou endocrinologiques, l’éjaculation rétrograde,
obstruction des voies spermatiques, un trouble des glandes connexes, la présence
d’anticorps anti-spermatozoïdes.
L’exploration de l’infertilité masculine repose sur l’anamnèse, sur l’examen
physique du sujet et sur le spermogramme. Une gynécomastie, une cryptorchidie
durant l’enfance sont des éléments importants dans l’évaluation de l’infertilité. Le
spécimen devrait être obtenu par masturbation sans préservatif, après 2 à 3 jours
d’abstinence sexuelle. Un spermogramme normal devrait fournir les résultats
suivants :
- un volume compris entre 1.5 et 5 millilitres ;
- une concentration de spermatozoïde  à 20 millions/ml
- un pH compris entre 7.2 et 7.6 ;
- absence de globules ;
- absence d’auto agglutination.
Une diminution de volume peut indiquer une éjaculation rétrograde ou une hypo
androgénie. Une élévation du pH peut indiquer une prostatite ; la présence des
leucocytes en grand nombre suggère fortement une infection. L’absence de mobilité
de spermatozoïdes signe d’infertilité. L’oligospermie correspond à une concentration
des spermatozoïdes à une valeur inférieure à 20 millions/ml. L’azoospermie
correspond à l’absence des spermatozoïdes dans le sperme.
L’éjaculation rétrograde est un trouble caractérisé par l’éjaculation de sperme dans la
vessie, causée par une défaillance du système nerveux. Elle peut être découverte par
la présence d’un grand nombre de spermatozoïdes dans l’urine émise après
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74
Chimie Clinique
l’éjaculation. La varicocèle cause fréquente d’infertilité est définie comme la
dilatation variqueuse des veines du cordon spermatique. Il entraîne des anomalies
dans la morphologie, la mobilité et le nombre de spermatozoïdes, probablement à
cause de l’augmentation de température qu’il provoque dans les testicules.
9.4 Le cancer de prostate
La prostate est une glande en forme de beignet, située au dessous de la vessie et
entourant la portion supérieure de l’urètre. L’hypertrophie de la prostate peut être
causée par une prostatite, une hypertrophie prostatique bénigne ou une tumeur.
L’hypertrophie bénigne prostatique est caractérisée par une augmentation de 2 à 4
fois le volume de la prostate, elle se rencontre chez environ un tiers des hommes âgés
de plus de 60 ans. L’hypertrophie bénigne de la prostate peut entraîner du
prostatisme c'est-à-dire une obstruction partielle du tractus urinaire par étranglement
de l’urètre. Le cancer de prostate est la forme la plus fréquente chez l’homme. Il
évolue lentement, sans trouble apparent jusqu’à ce qu’il devienne suffisamment
important pour gêner la miction. Les études épidémiologiques n’ont montré aucun
lien entre le cancer de prostate et le régime alimentaire, les habitudes sexuelles et le
tabagisme. Le cancer prostatique semble plutôt être associé à un taux élevé de
testostérone dans le sang.
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Chimie Clinique
75
TABLE DES MATIERES
OBJECTIFS GENERAUX DU COURS .................................................................................. 0
PLAN DU COURS................................................................................................................... 1
BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................... 1
CHAPITRE 0 : GENERALITES SUR LA CHIMIE CLINIQUE ....................................... 2
CHAPITRE I. EQUILIBRE ACIDO-BASIQUE ET ELECTROLYTIQUE ....................... 15
CHAPITRE V. LES MALADIES LIEES AUX PROTIDES ................................................ 46
CHAPITRE VI : L’EXPLORATION FONCTIONNELLE RENALE ............................... 52
CHAPITRE VII. EXPLORATION FONCTIONNELLE HEPATIQUE ........................... 60
CHAP. VII : LES ENZYMES PLASMATIQUES ............................................................... 65
CHAPITRE IX. QUELQUES NOTIONS D’HORMONOLOGIE .................................... 72
TABLE DES MATIERES ....................................................................................................... 75
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