IV - 41 Troubles du métabolisme du potassium Flashcards
Répartition du potassium dans l’organisme
- Secteur intracellulaire : 98%
Concnetration variable selon les tissus
• GR : 100 mmol/L
• Muscles : 160 mmol/L - Secteur extracellulaire : 2% (
→ 0,5% dans plasma
☞ VU : 3,5 - 4,5 mmol/L)
• Sous forme ionisée, VU idem sang veineux et artériel
• Kaliémie = mauvais reflet du pool potassique
• Kaliémie = paramètre régulable
⚠ Atteinte cardiaque si hypo ou hyperkaliémie
→ 1,5% dans les autres liquides
Liquides interstitiels : [K+] = [plasma]
Liquides transcellulaires LCR : [K+] = 2,5 mmol/L
Liquides digestifs :
[K+] = 5-10 mmol/L : salive, liquide gastrique et iléal
[K+] = 15-20 mmol/L : bile, suc pancréatique
[K+] = 30-60 mmol/L : selles diarrhéiques
Urines : 50-100 mmol/24h
HYPOKALIEMIE et équilibre acido-basique ?
HYPOKALIEMIE => alcalose métabolique car :
1) Si poluyurie (intoxication ou diurétiques)
= alcalose contraction : hypoK + DEC
↪ une pression artérielle basse (ou hypotension orthostatique) avec stimulation du système rénine-angiotensine
→ hyperaldostéronisme secondaire
- au niveau apical : ENaC = mouvement du Na+: transport électrogénique (de lumière tubulaire électronégative)
- au niveau basolatéral : pompe à Na+/K+-ATPase (3Na+ => sang et 2K+ => cellule) : effet rapide
- au niveau apical : ROMK sécrétion passive de K+ (cellule vers lumière tubulaire) : action secondaire
=> réabsorption de Na+ (vers le compartiment interstitiel)
=> sécrétion de K+ vers la lumière tubulaire
↪ réabsorption accrue de bicarbonate dans le tube proximal (cotransport HCO3-/Na+)
(NB : si alcalose + HTA : Hyperaldo I)
2) Si hyperaldostéronisme : fuite rénale H+ (à cause de l’aldostérone)
- La modulation de la sécrétion des H+ se fait principalement par l’aldostérone.
→ stimule le canal sodium EnaC qui réabsorbe le sodium.
→ la lumière devient encore plus négative et donc cela stimule indirectement la sécrétion de K+.
→ De plus l’aldostérone peut directement activer la H+ ATPase (H+ vers la lumière tubulaire)
3) Par transfert cellulaire :
entrée du potassium extracellulaire dans la cellule en échange de protons relargués par les tampons intracellulaires).
☞ La kaliémie baisse d’environ 0,5 mmol/L par élévation de 0,1 unité du pH extracellulaire
hypokaliémie est une cause mais aussi une conséquence
Physiologie de sécrétion/réabsorption du K+
Si carence en K+ :
- 80% réabsorbé dans le TCD
- 10% réabsorbé dans la branche ascendante de Henlé par les transporteurs NKCC2
- 2% réabsorbé au début du CC
- 6% à la fin du CC
Si apport normal ou excès en K+
- 80% réabsorbé dans le TCP
- 10% réabsorbé dans la branche ascendante de Henlé par les transporteurs NKCC2
☞ : sécrétion active de K+ au niveau du TCD et du CC (il y a filtration et sécrétion)
→ tubule contourné proximal
-siège de l’absorption de 70% du potassium filtré.
• Réabsorption K+ surtout de façon paracellulaire par le solvant drag (le potassium suit le flux d’eau),
• Gradient de concentration favorable au transfert du K+ du secteur tubulaire au secteur interstitiel,
• Hyperpolarisation de la membrane donc transport favorisé du K+.
→ anse de Henle/ branche ascendante
- pôle apical : le potassium entre dans les cellules par l’intermédiaire du cotransporteur Na-K-2Cl luminal (NKCC2)
- la majeure partie est recyclée vers la lumière tubulaire par un processus de sécrétion via des canaux potassiques (ROMK)
- Ce recyclage luminal du potassium crée une électropositivité de la lumière tubulaire qui favorise la réabsorption des cations et donc du potassium par voie paracellulaire (liquide interstitiel a une plus grande charge que la lumière du tubule)
→ tubule contourné distal / début du CC : cellules principales
☞ aldostérone
- au niveau apical : ENaC = mouvement du Na+: transport électrogénique (de lumière tubulaire électronégative) : dépolarisation qui favorise la sortie de K+ vers la lumière tubulaire
- au niveau basolatéral : pompe à Na+/K+-ATPase (3Na+ => sang et 2K+ => cellule) : effet rapide
- au niveau apical : ROMK sécrétion passive de K+ (cellule vers lumière tubulaire) : action secondaire
=> réabsorption de Na+ (vers le compartiment interstitiel)
=> sécrétion de K+ vers la lumière tubulaire
→ tubule contourné distal / début du CC : cellules intercalaires A et B riches en anhydrase carbonique (conversion du CO2 en H+ et HCO3-)
• cellules intercalaires A (lutte contre acidose)
↪ AC permet formation de HCO3- à partir de CO2 et de OH- (issue la dissociation de H2O)
- membrane apicale : H+-ATPase et H+/K+-ATPase
↪ transport H+ vers la lumière tubulaire
=> transport de K+ vers la cellule puis réabsorbé vers le compartiment interstitiel : ↑ [K+] sanguine
↪ échangeur HCO3-/Cl- dans la membrane basolatérale
= transport HCO3- vers le sang (Cl- vers la cellule mais sera recyclé par un canal)
= sécrétion des ions H+ couplée avec la génération d’ions HCO3- (sang)
= lutte contre l’acidose
résumé :
☞ La cellule principale sécrète. La cellule intercalaire A réabsorbe. (donc en acidose, cellule intercalaire permet excrétion de H+ donc de ↓ l’acidose mais réabsorbe K+, d’où l’hyperkaliémie associée)
⚠ seulement dans le TCD et PAS DANS LE CC
• cellules intercalaires B (lutte contre alcalose)
- H+-ATPase et H+/K+-ATPase dans la membrane basolatérale
↪ transport H+ vers le compartiment sanguin
↪ transport de K+ vers la cellule puis sécrété vers la lumière tubulaire : ↓ [K+] sanguine
- échangeur HCO3-/Cl- dans la membrane apicale
↪ transport HCO3- vers la lumière tubulaire
=> sécrétion des ions HCO3- couplée avec rejet des ions H+ dans le sang
= lutte contre l’alcalose
Les promoteurs du transfert intracellulaire de K+?
Les antagonistes du transfert intracellulaire de K+ ?
⚠ sécrétion de H+ stimulée par ? diminué par ?
✯ POTASSIUM
Les promoteurs du transfert intracellulaire :
1) L’insuline
→ hypokaliémie stimule la synthèse d’insuline
↪ insuline stimule NHE (échangeur antiport Na/H saturable : entrée de Na+dans la cellule et sortie de H+ vers la lumière tubulaire)
↪ entrée de Na+ active la Na/K ATPase (Na+ vers l’extracellulaire interstitiel et K+ du sang vers la cellule)
2) L’activation des β-récepteurs (muscle, foie, rein)
→ ↑ AMPc
→ stimulation glycogénolyse : ↑ insuline
→ active synthèse de rénine : ↑ aldostérone
3) Les minéralocorticoïdes : aldostérone
- au niveau apical : ENaC = mouvement du Na+: transport électrogénique (de lumière tubulaire électronégative)
- au niveau basolatéral : pompe à Na+/K+-ATPase (3Na+ => sang et 2K+ => cellule) : effet rapide
☞ MAIS secondairement, au niveau apical : ROMK sécrétion passive de K+ (cellule vers lumière tubulaire) : action secondaire
=> réabsorption de Na+ (vers le compartiment interstitiel)
=> sécrétion de K+ vers la lumière tubulaire
4) L’alcalose
• cellules intercalaires B (luttent contre alcalose)
- H+-ATPase et H+/K+-ATPase dans la membrane basolatérale
↪ transport H+ vers le compartiment sanguin
↪ transport de K+ vers la cellule puis sécrété vers la lumière tubulaire : ↓ [K+] sanguine
Les antagonistes du transfert intracellulaire :
1) L’activation des récepteurs Α-adrénergiques
↪ glucagon donc ↑ glycémie
↪ pas de sécrétion d’insuline
↪ pas de transfert intracellulaire de K+
2) L’acidose (une acidose peut mener à une hyperkaliémie)
• cellules intercalaires A (lutte contre acidose)
↪ AC permet formation de HCO3- à partir de CO2 et de OH- (issue la dissociation de H2O)
- membrane apicale : H+-ATPase et H+/K+-ATPase
↪ transport H+ vers la lumière tubulaire
=> transport de K+ vers la cellule puis réabsorbé vers le compartiment interstitiel : ↑ [K+] sanguine
3) L’hyperosmolarité
↪ ↑ de [Na+] dans le sang
↪ ↓ [K+] dans le sang
=> pas de transfert cellulaire pour ne pas aggraver hypokaliémie
✯ PROTONS Sécrétion de H+ stimulée par : 1) hyperaldostéronisme ++ - aldostérone stimule le canal sodium EnaC - La lumière devient encore plus négative et donc cela stimule indirectement la sécrétion de K+. - dans la membrane apicale des cellules intercalaire A (TCD et CC) : H+ ATPase et H+/K+-ATPase ↪ sortie de H+ vers la lumière et entrée de K+ vers la cellule puis vers le tissu interstitiel via un canal) => transport H+ vers la lumière tubulaire - De plus l'aldostérone peut directement activer la H+ ATPase.
2) l’augmentation du Na+ dans la partie distale du néphron
3) la baisse du pH péritubulaire
4) l’augmentation de la PaCO2
Sécrétion de H+ diminuée par : − l'hypoaldostéronisme ++ − l'a diminution du Na+ dans la partie distale du néphron − l'élévation du pH péritubulaire − la baisse de la PaCO2
HYPERKALIEME et équilibre A/B
HYPERKALIEMIE => acidose métabolique car
1) transfert cellulaire K+/H+
(transfert cellulaire lors d’acidose métabolique ou respiratoire, syndrome de lyse = rhabdomyolyse/ischémie tissulaire/lyse tumorale et d’hypothermie)
=> H+ passe de l’intracellulaire vers l’extracellulaire
2) compétition entre NH4+ et K+ pour la réabsorption au niveau de la branche ascendante de Henlé
- Physiologiquement : NH4+ entre dans la cellule en empruntant la Na/K/2Cl- en remplacement du K+
- NH4+ → H+ + NH3
-H+ : retour vers la lumière tubulaire via NHE
-NH3 : extrudé vers l’interstitium
☞ en cas d’hyperkaliémie,
↪ dans l’interstitium, il y aura moins de NH3 dans l’interstitum et moins de H+ pouvant se combiner au HCO3- dans la lumière pour former CO2 + H2O au niveau des cellules intercalaires A
↪ moins de CO2 donc ↓ H+ excrété grâce aux pompes H+/ATPase (de la cellule intercalaire vers la lumière), favorisée par l’aldostérone.
Rappel
La synthèse de NH4+ :
- ↑ par l’acidose plasmatique et par la baisse de la kaliémie
- ↓ par alcalose et hausse de la kaliémie
- NH4+ produit par la cellule tubulaire proximale poursuit son trajet et va être réabsorbé dans la BAL de Henlé et se concentrer dans l’interstitium avec gradient corticoïdes-papillaire
Hypokaliémie : étiologies ?
✯ avec baisse du pool potassique :
1) perte rénale ou digestives
• kaliurie > 20-30 mmol/24h (> 0,5 mmol/kg/24h)
↪ hyperaldostéronisme (syndrome de Conn)
→ cellule principale :
-ENaC: fuite de Na+
- ROMK : fuite de K+
→ cellule intercalaire :
-pompe H+/ATPase
↪ origine iatrogène :
- diurétiques +++ (inhibiteurs de l’anse (inhibiteurs de Na/K/2Cl): furosémide et inhibiteurs du co-transporteur NaCl au niveau du TCD : thaizidique)
- médicaments possédant une action minéralo et glucocorticoïde (-cortisone, dérivés de la réglisse) 2) diminution des apports postassiques
✯ sans baisse du pool potassique
↪ hypokaliémie de transfert
⚠ ne pas perfuser de K+
Diurétiques = principale cause d’hypokaliémie
Mécanismes des diurétiques : pourquoi hypo ou hyperkaliémie ?
→ diurétiques inhibant la réabsorption de K+ :
• furosémide agit au niveau de la branche ascendante large de Henlé : inhibe le contransporteur Na+/K+/2Cl-
-BLAH : ↓ de la différence de potentiel trans-épithéliale (qui constitue la force motrice permettant la réabsorption des cations par la voie paracellulaire)
=> moins de réabsorption de cations : K+, Ca2+, Mg2+
-TCD + CC : ↑ de réabsorption d’une partir de Na+ (par le co-transporteur NaCl et sous l’effet de l’aldostérone (ENaC)) + élimination de K+
=> hypokaliémiant
• thiazidique (TCD : cotransport NaCl apical) => ↓ de la réabsorption de Na+ => ↑ de Na+ délivré au niveau du TCD : continue jusqu'au TCC => une partie du Na+ réabsorbé au niveau du TCC (ENaC induit par aldostérone) => élimination de K+ et H+
Biologie : hyponatrémie, alcalose métabolique, hypokaliémie
Donc : supplémentation potassique !
→ Anti-Aldostérone (spironolactone, amiloride) = diurétiques épargnant potassique
☞ si supplémentation en K+ : hyperkaliémie !
Hyperkaliémie
- dangers ?
- mécanismes ?
- étiologie ?
-Moins bien supportées que les hypokaliémies
☞ Limite compatible avec la vie < 9,0 mmol/L
Deux mécanismes :
• transfert cellulaire (avec les ions H+)
• surcharge potassique
Rechercher :
acidose, insuffisance rénale, lyse cellulaire, origine iatrogène, hypo aldostéronisme
Hyperkaliémie et insuffisance rénale ?
Insuffisance rénale aiguë L'hyperkaliémie résulte : • catabolisme protidique intense (si rhabdomyolyse... avec élévation franche des CPK (au moins 10 fois la normale, souvent plus de 100 fois), et de la myoglobine) • hémolyse (souvent présente) • acidose • défaut d'élimination du potassium
Insuffisance rénale chronique
Au début :
• adaptation rénale de l’excrétion urinaire du potassium
• excrétion fécale du potassium
A la fin : si clairance de la créatinine < 20 mL/min => hyperkaliémie
Causes iatrogènes des hyperkaliémies
- Diurétiques « épargnants potassiques » (↓ excrétion rénale) : amiloride, spironolactone, éplérénone, triamtérène
- Digitaliques
- Apport excessif de potassium
- IEC (Captopril, Enalapril) (action anti-aldostérone)
