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DYSNATREMIES ET NEUROCHIRURGIE
Graftieaux JP, Lepousé C, Gomis Ph, Léon A. (DAR Reims)
ANARLF Journée des clubs Septembre 2005
Une hyper ou hyponatrémie n’est pas la conséquence d’une rétention ou d’une fuite de
sodium, même si elle peut leur être associée : elle est obligatoirement liée à un déséquilibre du
bilan de l’eau dont le contrôle fait appel à la régulation des entrées par la soif, [avec comme
pour l’hormone anti-diurétique (HAD ou arginine-vasopressine), une double régulation
osmotique et volémique,] et des sorties par le rein. Au cours des anomalies du métabolisme
hydrosodé, la perturbation entre l’eau et le sodium est toujours extracellulaire : principal
déterminant de l’osmolalité extracellulaire, la natrémie régule par conséquent l’hydratation et
le volume de la cellule.
LES HYPONATREMIES
L’hyponatrémie est définie officiellement par une natrémie inférieure à
135mmol/l. Si l’incidence de l’hyponatrémie est de 1% dans la population hospitalisée, elle
est plus élevée dans la population neurochirurgicale car associée à une multitude de
pathologies : traumatismes crâniens, infections intracraniennes, tumeurs, hémorragies. On
rapporte une incidence de 30% avec l’hémorragie méningée.
Si les variations modestes de la natrémie sont sans conséquence clinique appréciable sur le
cerveau sain, il n’en est pas de même sur le cerveau lésé où l’hyponatrémie constitue une
ACSOS. L’apport intempestif de solutés hypo-osmolaires en neuroanesthésie modifie le
volume cérébral des zones où la BHE est conservée en créant un œdème osmotique majorant
la gravité du tableau clinique initial.
Approche diagnostique du patient hyponatrémique (Figure 1)
La première démarche devant un patient hyponatrémique est de l’examiner,
d’apprécier la symptomatologie clinique et de s’interroger : est-il urgent d’agir ? La seconde
étape est de mesurer l’osmolalité sérique, dont la normalité permettra d’éliminer une
hyponatrémie isotonique ou pseudo-hyponatrémie par hypertriglycéridémie ou
hyperprotidémie. La troisième étape, après confirmation de l’hyponatrémie hypotonique, est
de mesurer l’osmolalité urinaire qui permet d’être renseigné sur les capacités rénales de
dilution de l’urine : dans des conditions physiologiques d’hydratation, le rein répond à une
hyponatrémie par une dilution, avec une urine dont l’osmolalité est inférieure à 100 mosm.l-1
Les capacités rénales d’excrétion de l’eau pouvant s’élever jusqu’à 20 voire 30 litres d’eau
par jour, il est en effet difficile de devenir hyponatrémique en présence d’une conservation
des capacités de dilution rénale. L’association hyponatrémie-hypoosmolalité urinaire
inférieure à 100 mosm.l-1 rend alors compte d’une absorbtion d’eau supérieure aux capacités
de dilution rénale, telle qu’on les observe en cas de polydipsie psychogène. (Une autre cause,
exceptionnelle pouvant aussi, dans ce cadre, être reliée à la potomanie des buveurs de bière).
La découverte dans le cadre de l’hyponatrémie d’une osmolalité urinaire élevée (supérieure à
100mosm.l-1), donc inappropriée, impose dans une quatrième étape d’examiner la volémie.
Plusieurs examens peuvent nous renseigner sur cette volémie 1) La mesure des variations de
la pression artérielle, et de la fréquence cardiaque lors des changements posturaux (recherche
d’une hypotension orthostatique), évaluation de la pression veineuse centrale, examen de
l’état de réplétion veineuse. 2) Mesure de la natriurèse : l’hypovolémie s’accompagne
normalement d’une natriurèse basse et d’une secrétion d’HAD (par stimulation des
barorécepteurs). 3) Mesure de l’urée sanguine et de l’uricémie, lesquelles chez le patient à
fonction rénale saine, sont élevées en cas d’hypovolémie et abaissées en cas d’hypervolémie.
4) Détermination des valeurs de l’hématocrite et de la protidémie. Ainsi, l’association d’une
euvolémie avec hyponatrémie et hypoosmolalité sérique associée à une natriurèse élévée et
sans insuffisance rénale, surrénale ou cardiaque, signe une Secrétion Inappropriée d’Hormone
Antidiurétique (SIHAD), alors qu’une même association en présence d’une hypovolémie
oriente vers une perte de sel d’origine cérébrale (médiée par des Facteurs Natruirétiques) ou
Cérebral Salt Wasting Syndrome (CSWS). Il convient de bien différencier ces deux entités,
qui relèvent de thérapeutiques radicalement différentes. Des dosages hormonaux, HAD, FN,
pourront confirmer le diagnostic différentiel. Une dernière étape sera de s’enquérir de la
vitesse de constitution du trouble et de la confronter à la symptomatologie clinique.
[Dans le cadre de notre exposé, nous n’aborderons pas les hyponatrémie
hypovolémiques avec diurèse basse (par perte digestive ou rénale) ni les hyponatrémies avec
état oedémateux (insuffisance cardiaque et syndromes néphrotiques.]
Symptomatologie initiale : encéphalopathie
Elle dépend de l’âge, du sexe, de l’étiologie, de l’importance de l’hyponatrémie
et aussi de la vitesse d’installation, sans être strictement corrélée avec la profondeur de
l’hyponatrémie. La clinique distingue habituellement entre les hyponatrémies aiguës
(installées en moins de 48 heures) et chroniques.
La symptomatologie est en rapport direct avec ses effets sur le système nerveux
central. Les premiers signes neurologiques d’une intoxication par l’eau peuvent être observés
pour une natrémie aux environ de 130 mosm.l:-1 : nausées, céphalées, vomissements. Puis
survient un tableau d’encéphalopathie par œdème cérébral, avec augmentation de la PIC et
hypoxie cérébrale, caractérisé par des crises comitiales, un arrêt respiratoire, un coma. La
lésion primaire est attribuée à une démyélinisation, (diffuse ou siégeant dans diverses zones :
matière blanche sous corticale, hypothalamus, bulbe, protubérance ou moelle épinière)
d’origine hypoxique consécutive ou non à un arrêt cardiocirculatoire. L’hypoxie, en
diminuant le rendement de la pompe ATPase est finalement responsable de la mort cellulaire
de la cellule cérébrale et est à l’origine des crises, de l’arrêt respiratoire et du décès. Elle
augmente la production d’ADH, laquelle majore l’hyponatrémie et agit sur les canaux AQP4
des cellules neurales et gliales qui amplifient l’afflux d’eau et majorent l’œdème cellulaire.
L’ADH peut aussi accroître l’hypoperfusion en augmentant la vasoconstriction et par là,
l’hypoxie tissulaire. Le rôle des hormones progestérone et œstrogène dans le développement
du dommage cérébral peut être aussi rapporté à l’effet inhibiteur de ces deux hormones sur le
fonctionnement inhibiteur de la pompe ATPase, hormones réputées par ailleurs pour accroître
le taux d’ADH. Les hyponatrémies symptomatiques et inférieures à 120 mosm.l-1 entraînent
une mortalité supérieure à 50%, et peuvent être responsable dans les autres cas de graves
séquelles neurologiques.
Lorsque l’installation de l’hyponatrémie est plus progressive, sur quelques jours, ou
lorsque celle-ci résulte d’une déplétion sodée et d’une ingestion hydrique exagérée, la
symptomatologie peut être inexistante. La mortalité et la morbidité des hyponatrémies sont
élevées chez la femme jeune et exceptionnelles chez l’homme et la femme âgée, lorsque la
natrémie reste supérieure à 128 mosm.l-1. La symptomatologie est le plus souvent absente en
cas d’hyponatrémies chroniques, hyponatrémies s’inscrivant dans un contexte d’insuffisance
cardiaque, rénale, hépatocellulaire, au cours d’un syndrome néphrotique. Elles illustrent aussi
souvent un SIHAD intégré dans un contexte de pathologies neurologiques, pulmonaire,
tumorale ou infectieuse, ou induit par de nombreuses thérapeutiques.
.
Conduite à tenir
*Principes généraux
La conduite dépend du type de l’hyponatrémie en cause, de la valeur de la natrémie et
de ses circonstances de survenue. Les causes d’hyponatrémie en neurochirurgie sont
essentiellement : pertes de cation monovalent (rénale et non rénale), gain d’eau libre,
polydipsie neurogénique, SIHAD.
Le patient asymptomatique n’a pas besoin de traitement agressif ; un regard doit être
porté sur les mécanismes sous jacents (drogues reçues, médicaments, hormones) pour
envisager leur correction. Si le patient est eu ou hypervolémique, une restriction hydrique doit
être engagée, avec un apport n’excédant pas 1,5 mmol.l-1 par 24 heures. Si le patient est
déplété en sel (avec ou sans déplétion volémique) il est licite d’apporter de l’eau et du sel (per
os ou IV) selon le statut volémique et la natrémie du patient.
Un traitement plus agressif est recommandé pour le patient symptomatique. Utilisation
de sérum salé hypertonique (3% ou 514 mmol.l-1).et diurétique de l’anse en cas de surcharge
volémique. L’apport de sérum isotonique doit être considéré si le patient est hypovolémique.
Le but du traitement est d’augmenter la natrémie d’1 mmol.h-1 Quand le patient devient
asymptomatique ou que la natrémie atteint 130mmol.l-1, le point thérapeutique est atteint. Il
ne faut pas augmenter la natrémie de plus de 20 mmol.l-1 dans les 48 premières heures : la
natrémie doit être mesurée toutes les 2 heures.
*Exemples pratiques
Le calcul des perfusions pour augmenter la natrémie doit tenir compte de l’eau totale
(évaluée chez l’adulte à 50% de son poids), en tenant compte de l’age, du sexe. Le choix
d’une solution sodée hypertonique et/ou de diurétiques est déterminé par le niveau du volume
extracellulaire.
En cas d’hyponatrémie hypovolémique (CSWS), c'est-à-dire avec volume
extracellulaire bas, le sérum salé à 3% est utilisé jusqu’à correction partielle de la natrémie,
c'est-à-dire autour de 125 à 130 mmol.l-1. La quantité à perfuser dépend du déficit sodé,
calculé selon la formule suivante : déficit en sodium = eau totale x (125 – natrémie).
Par exemple, quelle quantité administrer chez un adulte de 70 kg, pour remonter en 48 heures sa natrémie de
110 à 130 mosm.l-1 ? Si l’eau totale est estimée à 35 litres, le déficit sodé est de : 35 (130-110) = 700mmol. La
perfusion de sérum salé hypertonique à 3% est : 700 : 514 : 48, soit 28ml.h-1.
L’hémorragie sous arachnoïdienne, est un exemple d’hyponatrémie hypovolémique
par perte de sel d’origine cérébrale (CSWS) et sa prise en charge engage le plus souvent à
restaurer la volémie par des colloïdes et à compenser les pertes sodées par du sérum salé
physiologique. La vitesse de correction varie selon la profondeur de l’hyponatrémie. Une
correction initiale rapide est justifiée en cas d’hyponatrémie symptomatique (agitation, coma,
crise convulsive), diagnostic parfois difficile à distinguer des conséquences de l’HSA initiale.
Elle a pour objectif d’atteindre une natrémie de 125 mmol.l-1 La vitesse de correction
proposée varie de 1à 2 mmol.l-1 par heure, le soluté administré pouvant être hypertonique.
Dans un second temps, la normalisation de la natrémie sera obtenue avec une correction
n’excédant pas 8 à 10 mmol.l-1 par jour
Par exemple, si l’on veut augmenter, en 3 heures, de 2 mmol.l-1.h-1, la natrémie d’un patient de 72 kg porteur
d’une hémorragie méningée avec une natrémie initiale à 115 mmol.l-1 à l’aide de sérum salé à 3%, on perfusera,
sachant qu’un litre de sérum à 3% apporte 513 mmol de sel, (et augmenterait sur 24 heures, la natrémie de 10.7
mmol.l -1) un volume égal à 82 ml.h-1 pendant 3 heures et l’on perfusera ensuite pour atteindre en 24 heures une
natrémie à de 127 mmol.h-1 un volume de 38,9 ml.h-1. Mais le patient étant hypovolémique, une autre solution
serait de restaurer la volémie en apportant du sel sous forme de sérum physiologique avec un volume de 634
ml.h-1. pendant 3 heures ; puis si l’on veut, en 24 heures, élever la natrémie à 127 mmol.l-1 avec du sérum
physiologique, il faudrait perfuser par heure un volume de 416 ml. [Une autre formule, en permettant le calcul
direct du gain en mosm de Na+ après perfusion d’un litre du soluté sodé choisi, autorise à connaître le volume du
soluté choisi à administrer pour une correction précise, dans un temps voulu. Cette formule est la suivante :
modification de natrémie après perfusion d’un litre de soluté sodé (à choisir parmi les sérums salés
hypertoniques ou physiologiques = apport de Na+(contenu dans le soluté choisi) – natrémie du patient / eau
totale( poids du corps x 0,5) + 1). A remarquer que cette formule vaut également pour la correction de
l’hypernatrémie, le soluté choisi, hypotonique se caractérisant alors par un contenu nul en sodium]
En cas d’hyponatrémie isovolémique, c'est-à-dire avec volume extracellulaire
normal, une diurèse sodée est induite avec du furosémide, suivie d’une perfusion d’une
solution salée hypertonique à 3% s’il existe des signes neurologiques, d’une perfusion de
sérum salé isotonique en l’absence de symptomatologie. Ce protocole s’applique dans le cas
particulier d’une hyponatrémie symptomatique avec SIHAD. Dans le cas particulier d’une
sérum salé hypertonique, avec ou sans diurétique est nécessaire.
Par exemple, si un patient de 60 kg atteint de SSIADH est porteur d’une hyponatrémie symptomatique à 107
mmol.l-1, il faudra après une injection intraveineuse de 20mg de furosémide, et une prescription de restriction
hydrique, lui administrer, si l’on veut élever sa natrémie de 5 mmol.l-1 en 12 heures, un débit de sérum salé à
3%.de 30,6 ml.h-1 A la douzième heure, selon l’état clinique, la restriction hydrique sera maintenue et la
natrémie augmentée de 2 mmol.l-1 sur les 12 heures suivantes.(utilisation de la même formule)
En cas de SIHAD prolongée, la déméclocycline (Ledermycine), antibiotique de la famille des
tétracyclines est efficace dans tous les types de SIHAD (600 à 1200 mg/ j), en induisant après
4 à 7 jours de traitement un diabète insipide néphrogénique réversible, mais avec des effets
secondaires : insuffisance rénale, nausées, photosensibilisation, sélection de bactéries
mutantes. La fludrocortisone (0,1 à 0,3 mg deux fois par jour) permet d’élever la natrémie de
6 à 8 mmol.l-1 dans tous les cas de SIHAD chronique, ce qui permet de maintenir une
natrémie supérieure à 120 mmol : son utilité semble surtout prouvée pour les cas de SIHAD
avec secrétion constante et non suppressible d’HAD.
La lésion secondaire d’origine thérapeutique : la démyélinisation osmotique
La correction thérapeutique trop rapide de l’hyponatrémie chronique peut être à
l’origine d’effets délétères par création d’une nouvelle agression osmotique responsable de
déshydratation cérébrale (et parfois de démyélinisation de la substance blanche). Dans ce cas,
une seconde procédure d’osmorégulation est initiée, mais la pénétration cellulaire des
électrolytes demande plusieurs heures alors que celle des osmolites organiques plusieurs
jours. La capacité de libérer des osmolites organiques apparaît supérieure à celle de les capter.
La Myélinolyse Centropontine (MCP) appelée ainsi parce que seule la myéline est détruite
alors que les structures nerveuses et vasculaires sont conservées, est plus fréquente si
l’hyponatrémie est associée à une hypoxie, à un état de dénutrition, à une intoxication
alcoolique chronique ou à une hypokaliémie. Les lésions siègent à la base du tronc cérébral, et
s’étendent à la partie centrale et inférieure de cette région, touchant les nerfs craniens. Dans la
description clinique originale, les patients sont le plus souvent quadriplégiques avec une
paralysie faciale, mutiques et dysarthriques, et ne présentent pas de réponses aux stimuli
nociceptifs. Cette entité clinique peut apparaître secondairement, quelques jours voire
quelques semaines après la disparition de la symptomatologie de l’encéphalopathie
hyponatrémique. L’imagerie par résonance magnétique montre, de façon souvent très retardée
par rapport à la clinique, des images de démyélinisation (hypersignal en T2). Il n’existe pas de
traitement curatif à ce syndrome : seules les mesures préventives peuvent être appliquées. Des
localisations extrapontiques de démyélinisation ont été rapportées, et la MCP a été décrite
chez des patients non hyponatrémiques.
LES HYPERNATREMIES
L’hypernatrémie est toujours associée à un état hyperosmolaire et à une hypertonicité
plasmatique. Elle traduit un déséquilibre entre le capital sodé et le capital hydrique de
l’organisme. Les hypernatrémies par inflation sodée sont moins fréquentes que celles causées
par un déficit du capital hydrique. Les manifestations cliniques de l’hypernatrémie peuvent
être neurologiques, rénales et musculaires.
Approche diagnostique du patient hypernatrémique
L’hypernatrémie entraîne toujours une hyperosmolarité extracellulaire et une
déshydratation intracellulaire. Il convient ici aussi, d’apprécier la volémie efficace pour
distinguer 1) Les hypernatrémies avec hypervolémie, (Rétention d’H2O + Na+), qui
s’accompagnent d’une natriurèse supérieure à 20 mOsm.l-1 avec une Osm.urin supérieure à
400 mOsm.kg-1, et qui sont iatrogènes ou correspondent à un hyperaldostéronisme primaire,
une maladie de Cushing. 2) Celles avec hypovolémie, (Perte d’H2O + Na+), liées à des pertes
digestives avec natriurèse inférieure à 15mmol.l-1 et Osm.urin supérieure à 400 mOsm.kg-1, ou
causées par des diurétiques, une diurèse osmotique, un diabète insipide partiel, avec natriurèse
supérieure à 20 mmol.l-1et Osm.urin supérieure à 400 mOsm.kg-1 ; 3) Celles avec
normovolémie. (Perte d’H2O), liées à des pertes du tractus respiratoire avec natriurie variable
et Osm. urin supérieure à 400 mOsm.l-1 ou en rapport avec un diabète insipide, avec une
natriurie variable et une Osm.urin inférieure à 290 mOsm.kg-1. Toute cette énonciation peut
paraître complexe mais on la retrouve pleinement en établissant le diagnostic différentiel des
hypernatrémies sur l’osmolarité urinaire, comme le propose Vincent. (Figure 2).
Symptomatologie initiale
Les signes neurologiques (soif, agitation, irritabilité, altération de la conscience, crises
d’épilepsie, ataxie, hémorragie intracranienne, hyperréflexie, faiblesse) résultent de la
déshydratation cellulaire et sont plus corrélés avec la rapidité d’installation du désordre
électrolytique qu’avec la valeur absolue de la natrémie. Une hypernatrémie aiguë sévère
(supérieure à 160 mmol.l-1 installée en moins de 48 h) entraîne une déshydratation cellulaire
et une rétraction cérébrale pouvant être responsable d’hémorragie intracranienne. En
revanche, l’hypernatrémie chronique est habituellement bien tolérée en raison de
l’osmorégulation cérébrale : capacité du cerveau à réguler son volume intracellulaire.
Conduite à tenir
*Principes généraux
Le traitement de l’hypernatrémie requiert une double approche thérapeutique : celle de la
pathologie sous jacente et celle de la correction de l’hypertonicité Les quantités à administrer
sont fondées sur l’évaluation (approximative) des pertes hydriques à partir de la formule
mathématique conventionnelle suivante :
[déficit hydrique = eau corporelle totale x [(Na+ sérique/140) -1] (mais l’autre
formule indiquée plus haut peut aussi être utilisée)
La vitesse d’administration doit être lente, de 48 à 72 heures, pour éviter les
phénomènes d’œdème cérébral. La moitié seulement de la correction doit s’effectuer dans les
24 premières heures. L’hypernatrémie chronique est bien tolérée. Une correction trop rapide
peut favoriser l’apparition de crises comitiales, d’un œdème cérébral, et de lésions
neurologiques irréversibles. Mais une hypernatrémie brutale doit être traitée rapidement.
*Exemples pratiques
Lorsque l’hypernatrémie résulte d’une perte d’eau et d’électrolytes (et donc associée à
une hypovolémie), il importe d’abord de restaurer la volémie avant de corriger l’hypertonie
plasmatique. La correction s’effectue par le recours à des macromolécules et l’administration
de solutions salines isotoniques. Lorsque les conditions hémodynamiques et la diurèse
s’améliorent, la déshydratation intracellulaire est ensuite traitée par l’administration de
solutions hypotoniques.
Par exemple, (en utilisant la formule non conventionnelle), comment corriger une hypernatrémie à 158 mosm.l-1
chez un patient comateux de 58 ans, en aspiration gastrique pesant 63 kg, si l’on veut abaisser sa natrémie de 5
mosm.l-1 en 12 heures, en choisissant un soluté sodé de 0,45% ? Puisqu’un litre du soluté provoque une perte de
2,5 mosml.l-1, il faudra, pour faire baisser la natrémie de 5 mosm.l-1, administrer 2 litres du soluté, plus 1 litre
pour compenser les pertes insensibles et digestives, soit 3 litres, soit 250 ml.h-1
Lorsque l’hypernatrémie résulte d’une perte en eau sans perte concomitante d’électrolytes, (et
donc associée à un volume extracellulaire normal), le traitement consiste à corriger le déficit
hydrique par des solutions glucosées à 2,5% et 5%.
Par exemple, (en utilisant toujours la même formule) comment corriger une natrémie de 168 mosm.l-1 chez un
patient de 76 ans, atteint d’un hématome sous dural, pesant 68 kg, si l’on veut abaisser sa natrémie de 10 mosm.l1
en 24 heures, en utilisant du sérum glucosé à 5% ? Puisqu’un litre de soluté abaisse la natrémie de 4,8 mosm.l -1
[(0- 168) : (34+1)= - 4,8], il faudra perfuser 2,1 litres auxquels on ajoutera 1,5 litres pour prendre en compte les
pertes insensibles, soit administrer 150 ml.h-1 de sérum glucosé à 5% pendant 24 heures, en surveillant la
glycémie !)
En l’absence d’une hypovolémie qui doit d’abord être corrigée par l’administration de
solutions salines isotoniques, le traitement du diabète insipide neurogénique consiste à
corriger le déficit d’eau libre et à engager une hormonothérapie de substitution. Les patients
avec un diabète insipide complet nécessiteront de l’HAD [l’acétate de desmopressine,
Minirin*, analogue synthétique de la vasopressine, de demi-vie de 6 à 24 heures, à la
posologie de 1 à 2 micro gramme IV ou SC ou 10mcg par spray nasal]. Ceux chez qui le
diabète est partiel pourront bénéficier de traitement qui augmentent la secrétion endogène de
l’hormone [clofibrate (1,5 à 2 g.j-1), carbamazépine (200 à 600 mg.j-1)] ou sa réponse au
niveau rénal (chlorpropamide à la posologie de 100 à 500 mg par jour). Si la fonction rénale
est normale, le traitement d’une hypernatrémie peut être complété par l’injection de
diurétiques de l’anse, type furosémide.
Lésion secondaire d’origine thérapeutique : l’oedème osmotique :
La correction rapide de l’hypernatrémie provoque un second stress par inversion du
gradient osmotique responsable d’un oedème intracellulaire cérébral, dont l’importance
dépend tant de la durée de l’hypernatrémie que de la vitesse de sa correction. Lors du
traitement de l’hypernatrémie aiguë, la fuite d’électrolytes cellulaires est précoce et rapide et
l’œdème est modéré et transitoire. En cas de traitement d’une hypernatrémie chronique, la
fuite d’osmolites organiques est plus lente, nécessitant au moins 24 à 48 heures pour retrouver
une concentration adaptée au nouvel état osmotique. Cette cinétique différente engage à une
correction prudente, en 48 h, de l’hypernatrémie chronique.
CONCLUSIONS
Le métabolisme du sodium est indissociable du métabolisme de l’eau. Le diagnostic
différentiel des hypo- et des hypernatrémies sera basé sur le statut volémique du patient et sur
l’analyse des urines.
En l’absence de troubles de la conscience, une hyponatrémie, quelle que soit son
origine doit être corrigée lentement, une correction rapide pouvant provoquer une agression
osmotique à l’origine de complications neurologiques graves, comme la myélinolyse centropontine, dont le mécanisme lésionnel reste mal connu. Il associe vraisemblablement les effets
d’une hyperhydratation puis d’une deshydratation intracérébrale à ceux d’une hypoxie
concomitante. Une hyponatrémie aiguë, sévère justifie une prise en charge rapide, agressive
mais contrôlée.
L’hypernatrémie est une augmentation du sodium extracellulaire qui entraîne une
hyperosmolarité plasmatique et une déshydratation cellulaire. Quel que soit le mécanisme en
cause, l’hypernatrémie ne perdure que si le mécanisme normal de compensation, à savoir
l’ingestion d’eau, est perturbé. L’apparition d’une polyurie post neurochirurgicale doit faire
évoquer le diagnostique de diabète insipide. Une hypernatrémie aiguë doit être corrigée
rapidement.
Rappels physiopathologiques
Quelques définitions
L’eau libre
L’eau libre est une fraction imaginaire de la diurèse, qui représente la différence, en plus ou en moins,
entre le volume réel de la diurèse et le volume qu’elle aurait atteint si la totalité des solutés de l’urine avait été
excrétée iso-osmotiquement par rapport au plasma. Quand l’urine est hypotonique par rapport au plasma, la
clairance de l’eau libre (CH2O) est positive, négative quand elle est hypertonique. Dans les conditions habituelles
d’hydratation, la CH2O est faiblement négative, traduisant une secrétion basale d’HAD.
Osmolarité, osmolalité, tonicité
L’activité osmotique exprime la concentration (en mOsm) des particules dans le plasma, somme des
activités osmotiques individuelles.
. L’osmolalité sérique représente le nombre de particules présentes dans une masse d’eau, exprimée en
mosm par kilogramme d’eau. : elle exprime donc l’activité osmotique par unité de solvant. Ces particules
peuvent être dites osmotiquement actives (sodium, glucose, mannitol), ne passant pas à travers une barrière semi
perméable ou inactives (alcool, urée) et traversant la barrière. La différence entre les deux est que les particules
inactives osmotiquement diffusent également dans les liquides intra et extracellulaires, sans créer de
mouvements hydriques, alors que les particules actives créent un gradient osmotique entre les compartiments
hydriques par transfert hydrique à travers les membranes semi perméables. Les divers espaces hydriques ont, fait
essentiel, la même osmolalité.
La tonicité ou l’osmolalité effective qui décrit la différence entre les activités osmotiques de deux
compartiments, contribue à la régulation de l’homéostasie de l’eau. La secrétion d’ADH augmente en réponse à
l’augmentation de tonicité extracellulaire. Il suffit d’une augmentation de 3% d’osmolalité plasmatique pour
provoquer une réponse primitive et maximale de la secrétion d’ADH. Le développement d’un différentiel de
tonicité entre les compartiments intra et extra cellulaires provoque un mouvement de soluté et d’eau
transcompartimental (de la plus faible vers la plus forte concentration) pour restaurer, l’iso-osmolalité Une
hyponatrémie même modeste modifie le volume cérébral et met en jeu l’osmorégulation cérébrale
Osmorégulation cérébrale
Compte tenu des caractères architectoniques de la barrière hémato-encéphalique (BHE, sangparenchyme), perméable à l’eau seule, les mouvements hydriques transcérébraux obéissent aux lois de l’osmose,
avec, selon le sens du gradient osmotique, génération d’œdème (osmotique) ou de déshydratation cérébrale.
L’osmorégulation cérébrale est ce mécanisme d’adaptation par lequel les cellules cérébrales se protègent de trop
fortes variations d’osmolarités extra cellulaires pour limiter leur variation de volume : émission de molécules
osmotiquement actives (organiques ou osmoles idiogéniques : acides aminés, polyol et triméthylamines, et non
organiques : les électrolytes) lors d’agression hypotonique et inversion du phénomène en cas d’hypertonie. Les
variations osmotiques plasmatiques aiguës mettent en jeu au premier chef les électrolytes tandis que les troubles
osmotiques d’installation lente font intervenir de plus les osmoles idiogéniques. Les mécanismes de
l’osmorégulation cérébrale dépendent pour beaucoup de la rapidité d’installation du trouble osmotique et leur
existence est à prendre en compte dans le traitement des désordres de l’osmolarité pour éviter d’aggraver
secondairement, en générant un œdème osmotique, les conséquences cérébrales initiales des dysnatrémies.
L’œdème osmotique s’observe au cours de l’intoxication par l’eau, de l’hyponatrémie aiguë ou lors d’une
correction trop rapide d’une hypernatrémie.
Hyponatrémies
En pathologie neurochirurgicale, l’hyponatrémie est hypotonique (hypo-osmolaire) et doit être
différenciée des hyponatrémies isotoniques (avec hyperprotéinémie ou hyperlipidémie) et des hyponatrémies
hypertoniques (avec hyperglycémie, administration excessive de mannitol).
L’hyponatrémie hypotonique résulte 1) d’un gain d’eau libre ou 2) d’une perte de cations monovalents à
une concentration supérieure à celle qui dépasse le plasma. 1) Le gain en eau libre signifie que la charge en eau
libre diminuée des pertes insensibles (600ml par jour), dépasse la perte en eau libre, quand celle-ci égale la
différence entre les pertes urinaires et la clearance osmolaire (clearance Osm = volume d’urine requis pour
excréter une charge de soluté à une osmolalité équivalente au plasma). La capacité du rein à fournir de l’eau libre
dépend de la quantité de soluté délivrée à l’anse de Henlé et au Tube Contourné Distal, de l’intégrité de leur
fonction et de l’action de l’ADH. L’ADH est produite dans l’hypothalamus et stockée dans l’hypophyse
postérieure. Elle est relarguée en réponse à une augmentation de l’osmolalité plasmatique (sensation de soif) ou à
une diminution du volume plasmatique, mais aussi par certaines drogues, le stress, l’âge, et les maladies
mentales. L’action physiologique de l’ADH est l’antidiurèse, la vasoconstriction, et l’hypercoagulation. Les
fonctions antidiurétiques, qui régulent directement l’excrétion d’eau libre, sont médiées par les recepteursV2 des
tubes collecteurs rénaux : la liaison au récepteur active l’adénylate cyclase produisant l’AMP cyclique, qui
ouvre le passage des microtubules, via la protéine kinase, autorisant le flux d’eau le long du gradient osmotique
hors la lumière tubulaire. Le SIHAD, ou syndrome de Schwartz-Bartter, fréquemment associé à une pathologie
intracranienne, se caractérise physiologiquement comme une augmentation inappropriée de l’activité d’ADH,
conduisant à une augmentation de la réabsorption rénale d’eau avec une hyponatrémie de dilution. Le caractère
inapproprié de l’excès hormonal tient à l’existence concomitante d’une osmolalité abaissée par hyponatrémie, ce
qui devrait de façon physiologique, freiner la libération d’HAD. L’hypervasopressinisme est déterminé par un
stimulus non osmotique, souvent physiologique auquel il est adapté mais il est, en revanche, « inapproprié » à
l’hypo-osmolalité plasmatique. Malgré l’hyponatrémie, l’excrétion urinaire de sodium est conservée du fait :a)
de l’hypervolémie, b) du freinage du système rénine-angiotensine, c) d’une augmentation de la filtration
glomérulaire du sodium, d) d’une diminution de la réabsorption tubulaire sodée au niveau du tube contourné
distal, du tube collecteur, e) d’une augmentation du facteur natriurétique (atrial ou non). 2) La perte de cations
monovalents à une concentration suffisante pour induire une hypotonie plasmatique est rare. Les causes doivent
être divisées entre pertes de sel d’origine rénale ou non rénale. Le CSWS fut décrit en 1950, comme une perte
rénale de sel durant une maladie intracranienne, avec hyponatrémie et diminution du volume extracellulaire,
mais a longtemps été confondu avec un SIHAD ou comme une entité clinique rare. Intellectuellement, personne
n’est capable, actuellement de comprendre totalement la physiopathologie qui conduit de la pathologie
intracranienne au CSWS. Deux hypothèses, non exclusives, sont de mise, toutes deux augmentant la perte
rénale sodée, conduisant à une diminution de la volémie effective. La première considérant que l’atteinte du
système nerveux central serait à l’origine d’une diminution de l’innervation rénale : double effet par abaissement
du tonus sympathique, d’une part au site de réabsortion rénale du néphron proximal et d’autre part en inhibant
les mécanismes de secrétion de la rénine et de l’aldostérone. La seconde qu’une atteinte centrale serait à l’origine
de libération de peptides natriurétiques de type B (BNP), neuro-hormone vasodilatatrice, natriurétique et
inhibitrice du système rénine-angiotensine-aldostérone. Au niveau rénal, le BNP augmente la filtration
glomérulaire (effet hémodynamique intrarénal) et inhibe la réabsorption de sodium (effet tubulaire direct),
entrainant diurèse et natriurèse. [A noter que le BNP est une hormone majoritairement synthétisée par le
ventricule gauche, et joue un rôle essentiel dans l’homéostasie hydrosodée, le maintient de la volémie et la
régulation de la pression artérielle]. Le BNP serait surtout en cause dans l’hyponatrémie de l’hémorragie sous
arachnoïdienne, sans que l’on sache si la secrétion est d’origine centrale ou cardiaque. Les mécanismes de
secrétion de BNP d’origine centrale restent hypothétiques. Différencier CSW et SSIAH peut être difficile. Et les
deux pathologies peuvent co-exister : dans l’HM, on note une augmentation initiale d’ADH et de FAN, suivie
par une persistance de secrétion de FAN avec un tableau de CSWS. Par ailleurs, il existe bien d’autres raisons
(douleur, stress, drogues) que la pathologie intracranienne, pour expliquer une augmentation d’ADH.
Hypernatrémies
L’hypernatrémie peut résulter 1) d’une augmentation du capital sodé, 2) d’une diminution du capital
hydrique, ou encore de la combinaison de ces deux mécanismes.1) L’inflation sodée traduit une élimination
insuffisante ou un apport excessif de sodium. Elle est le plus souvent iatrogène, secondaire à l’administration de
solutés sodés hypertoniques, de bicarbonate de sodium, ou de médicaments sous la forme de sels sodiques :
gamma hydroxybutyrate de sodium. 2) le déficit hydrique reflète soit une insuffisance d’apport en eau (cas
d’adipsie ou chez les patients incapables d’exprimer ou de satisfaire leur sensation de soif), soit une perte d’eau
excessive, d’origine rénale (diabète insipide neurogénique par insuffisance de secrétion d’HAD ou
néphrogénique par absence de réponse des tubules rénaux à l’HAD) ou extrarénale (pertes digestives). La
diurèse osmotique illustre aussi la déplétion hydrique. Le mannitol (diurétique osmotique) à 20% contient
549mmol/l ; il augmente l’osmolarité sérique et diminue le gonflement de la cellule et la PIC. An niveau rénal le
mannitol est filtré sans réabsorption tubulaire. C’est une charge osmotique et par là il augmente le flux à travers
le TCP et induit une réabsorption de sel dans le tube distal avec une excrétion de K. Le résultat final est une perte
d’eau une augmentation de la natrémie et de l’osmolalité et une chute de K. Le diabète insipide neurogénique,
cause fréquente d’hypernatrémie en pathologie neurochirurgicale, par destruction de l’hypothalamus avec une
diminution de production d’ADH se caractérise par une polyurie de 24 heures supérieure à 30 ml/ kg, une
osmolarité urinaire inférieure à 300 mosm/l et une densité urinaire spécifique inférieure à 1010. Le diagnostic du
diabète insipide neurogénique requiert la démonstration d’une secrétion insuffisante d’ADH en réponse à un
stimulus osmotique provoqué par un test de restriction hydrique. Le diabète est partiel dans la plupart des cas et
les patients conservent une capacité limitée à concentrer les urines et à garder de l’eau libre en présence de
stimuli osmotiques ou hémodynamiques importants. La sensation de soif est préservée et l’ingestion d’eau
prévient la déshydratation hypertonique. Si la capacité est altérée, l’hypernatrémie et la déshydratation
hypertonique se développent. Les étiologies sont multiples : post neurochirurgical (chirurgie hypophysaire), post
traumatique (18% des cas), mais aussi d’origine vasculaire (hémorragie sous-arachnoïdienne ou
intraventriculaire), néoplasique, infectieuse, hypoxique (encéphalopathie post hypoxique, arrêt
cardiocirculatoire). Le moment typique de survenue du diabète est de 1à 3 j après le traumatisme ou la chirurgie.
Sa durée dépend de la nature et de la réversibilité de la pathologie : il peut être permanent ou transitoire selon le
mécanisme en cause et la localisation lésionnelle. Un diabète triphasique signe la lésion définitive de la tige
pituitaire.
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[c’est dans ces deux derniers articles que se trouvent les formules de correction de
l’hypo ou de l’hypernatrémie]
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HYPONATREMIE
OSMOLARITE SANGUINE
Normale : Fausse hyponatrémie
-glucose, mannitol, éthanol
-lipides, protides
Basse : Vraie hyponatrémie
OSMOLARITE URINAIRE
Haute
Basse : réponse normale
-intoxication à l’eau
-syndrome des buveurs de bière
VOLEMIE
Basse
Natriurèse basse
-diarrhées
-diurétiques
Natriurèse élevée
-perte de sel
CSWS
Normale ou haute
Natriurèse normale
-SSIADH
-addison, hypothyroïdie
post-opératoire
Fig 1: approche diagnostique de l’hyponatrémie
OSMOLARITE URINAIRE
> 600
Manque d’apports en
eau vis-à-vis de
pertes extra-rénales
300-600
Diurèse osmotique
Diurétiques
< 300
Diabète
insipide
Fig 2: diagnostic différentiel des hypernatrémies basé sur l’osmolarité urinaire