1) Natrium et Hydratation ¹

La Natrémie normale est située entre 135 et 145 mmol/L ⁰

A) Compartiment de l’organisme

On distingue 3 compartiments ou secteurs d’hydratation :
– intra-cellulaire (70%)
– interstitiel (25%)
– plasmatique (5%)
Les secteurs interstitiel et plasmatique sont regroupés dans le compartiment extra-cellulaire

L’eau se répartit dans ces 3 secteurs selon
– l’osmolalité entre les secteurs intra-cellulaire et extra-cellulaire
– la pression oncotique et hydrostatique entre les secteurs plasmatique et interstitiels

L’osmolalité est identique entre les secteurs. Son taux normal dépend des ions utilisés pour la calculer.
Osm = 2[Na⁺] + [glucose] = 285 mOsm / Kg d’eau
Osm = 2[Na⁺] + [K⁺] + [glucose] = 294 mOsm / Kg d’eau ⁰
Elle dépend ainsi essentiellement de la concentration en Na⁺. Or les ions Na⁺ ne traversent pas la membrane cellulaire. L’équilibre d’osmolalité entre les secteurs intra-cellulaire et interstitiel se fait donc par un mouvement d’eau.

L’osmolalité peut également être directement mesurée. Une différence entre l’osmolalité calculée et mesurée (trou osmotique plasmatique) indique la présence d’une autre substance osmotiquement active (mannitol, éthylène glycol, etc.)

B) Variation de l’hydratation

Entrée = alimentation, boisson, perfusion, oxydation intracellulaire
Sortie = rein, tube digestif, peau/poumon

Acteurs de l’hydration
– eau, régulée par la soif et le rein
– Na⁺, régulé par l’alimentation, le rein et l’oreillette droite ⁰
– SRAA, régulé par la volémie au niveau rénal ⁰
– ADH, régulée par les variations de l’osmolalité plasmatique (1%) et la volémie plasmatique (10-15%)

– L’augmentation de l’aldostérone entraine une rétention d’eau et de sel (sans modification de l’osmolalité) ⁰
– L’augmentation de l’ADH entraine une rétention d’eau uniquement (diminuant l’osmolalité)

2) Potassium ¹

La Kaliémie normale est située entre 3,5 et 5 mmol/L (4 et 5 mmol/L en cas d’HTA)

La kaliémie mesurée dépend de 2 facteurs :
– la quantité total de potassium dans l’organisme (selon les entrées et sorties)
– le taux de potassium sanguin mesurable (extra-cellulaire, selon les mouvements internes)

A) Entrées – sorties

Entrées  : alimentation et administration intraveineuse. Les aliments riches sont :
– chocolat ⁰
– fruits secs, banane, jus de fruits… ⁰

Sorties 
– rénales (90% ⁰), régulé par l’aldostérone (une augmentation d’aldostérone diminue la kaliémie)
– fécales (10% ⁰), non modifiable

B) Mouvement interne ⁰

Note : les acidoses respiratoires et les acidoses métaboliques « organiques » (acido-cétose, acidose lactique…) n’induisent que peu d’hyperkaliémie (respectivement par effet β-adrénergique de l’hypercapnie et diffusion libre intra-cellulaire des anions organiques)

3) Calcium et Phosphore ⁰

La calcémie totale est normalement située entre 2,2 et 2,6 mmol/L
La calcémie ionisée est normalement située entre 1,15 et 1,35 mmol/L

Une partie du calcium total est lié aux protéines sanguines (albumine +++), le reste correspondant à la forme active, le calcium ionisé. Chaque part correspond généralement à environ 50% du calcium total.

La mesure de la calcémie s’effectue de différentes manières : généralement la calcémie totale (à corriger par le taux d’albumine) suffit, on peut également mesurer directement la calcémie ionisée grâce à une électrode spécifique.

[Ca_Corrigée (mmol/L)] = [Ca (mmol/L)] + 0.025 ( 40 – [Albumine (g/L)] ) ¹

A) Fonction du calcium

Répartition
– Stock osseux (1100g soit 99%) : sous forme de cristaux d’hydroxyapatite, seule une petite partie est mobilisable par les hormones (PTH et 1,25-OH-vitamine D)
– Calcium intracellulaire (10g)
– Calcium sanguin : ionisé = libre (50%), lié à l’albumine (40%) ou complexé aux anions (10%)

La mesure de la calcémie pose des problèmes spécifiques traités dans la fiche Physiologie hydro-électrolytique

Fonctions : le calcium joue souvent un rôle de second messager
– Signalisation et métabolisme cellulaire : sécrétion hormonale, contraction musculaire notamment cardiaque
– Transmission de l’influx nerveux : effet antidépresseur, facilite l’effet cholinergique (mémoire et apprentissage)
– Coagulation
– Minéralisation de l’os

B) Fonction du phosphore

Dans l’organisme il est présent sous forme de phosphate PO₄^3-, c’est de cette molécule qu’on parle ici.

Répartition
– Stock osseux dans les cristaux d’hydroxyapatite (90%)
– Phosphates intracellulaires (9%)
– Phosphates sanguins (1%)

Fonctions
– Signalisation et métabolisme cellulaire : lié aux nucléotides (ATP…), ou aux protéines (la phosphorylation est l’une des principales modifications post-traductionnelles)
– Equilibre acido-basique
– Minéralisation de l’os

C) Variation

• Régulation hormonale

Elles portent avant tout sur le maintien de la calcémie dans les valeurs normales. La phosphorémie est essentiellement dépendante des apports alimentaires.

> Parathormone (PTH) : hypercalcémiante, hypophosphorémiante

Origine : synthèse par les cellules parathyroïdiennes

Régulation : Inhibition par le Ca et le Mg ionisés, et la vitamine D active

Note : le magnésium peut avoir des effets paradoxaux sur la calcémie. Normalement, il se lie à au récepteur calcique avec une affinité bien plus faible mais les mêmes effets que le Ca2+, une hypomagnésémie aiguë entraine donc une hypercalcémie (levée d’inhibition de la PTH). Mais une hypomagnésémie chronique induit paradoxalement une hypocalcémie PTH-dépendante ; cela s’explique à l’échelle cellulaire par interférence sur le système de sécrétion des granules de PTH.

Effets
– Os : ostéolyse, libération de Ca et de PO4
– Rein : excrétion proximale de PO4 et la réabsorption distale de Ca + synthèse de vitamine D active par augmentation de la production rénale de 1-α-hydroxylase

> 1,25OH-vitamineD : hypercalcémiante, hyperphosphorémiante

Origine : apports alimentaires, ou synthèse de vitD3 à partir de dérivés du cholestérol sous l’effet des UV-B sur la peau puis ajout de groupements OH dans le foie puis dans le rein dans tous les cas

Régulation : stimulation par la PTH, inhibition par le Ca

Effets
– Intestin : absorption intestinale de calcium, magnésium, phosphates et autres minéraux
– Os : ostéolyse (à dose élevée, ostéosynthèse à dose physiologique ⁰), libération de Ca et de PO4
– Rein : réabsorption de Ca et de PO4

> Calcitonine : son effet hypocalcémiant chez l’homme est anecdotique, l’enjeu pour l’organisme étant plutôt de conserver un pool de calcium

• Apports alimentaires
  

Calcium : produits laitiers, lentilles, épinards, fruits secs… Les besoins en calcium varient selon de nombreux paramètres, l’apport recommandé est généralement > 800 mg/jour.

Vitamine D : vitD2 = ergocalciferol d’origine végétale et surtout vitD3 = cholécalciférol d’origine animale, en tête l’huile de foie de morue, les poissons… L’apport recommandé est de 5 µg (200 UI) / jour

Phosphore : les bonnes sources de protéines fournissent également du phosphore en quantité (graines de tournesol / de courge, poissons, viandes…). L’apport recommandé chez l’adulte est de 700 mg / j.

• Variations de la fraction active (Ca ionisé)