equilibre potassique

Nephrologie & Therapeutique xxx (2010) xxx–xxx

G Model

NEPHRO-385; No. of Pages 20

Expertise Medicale Continue en nephrologie

Equilibre potassique, hypokaliemie et hyperkaliemie§

Potassium physiology, hypokalaemia and hyperkalaemia

Bertrand Dussol 1

Centre de nephrologie et de transplantation renale, hopital de la Conception, 147, boulevard Baille, 13385 Marseille cedex 5, France

I N F O A R T I C L E

Historique de l’article :

Available online xxx

Mots cles :

Potentiel de repos transmembranaire

Balance interne

Equilibre acide–base

Gradient transtubulaire de K

Canal epithelial sodique

Reabsorption electrogenique

Keywords:

Resting membrane potential

Internal balance

Acid–base equilibrium

Transtubular K gradient

Sodium channel

Electrogenic reabsorption

R E S U M E

Le potassium K+ joue un role cle dans le potentiel de membrane de toutes les cellules, potentiel qui

influence un grand nombre d’evenements biologiques. L’importance clinique des anomalies de la

kaliemie vient du fait que ces dernieres exposent aux troubles du rythme cardiaque. Le rein est le seul

organe qui assure l’homeostasie du K+ en augmentant ou en diminuant son excretion urinaire.

L’excretion urinaire du K+ a deux composantes. D’une part, la concentration en K+ dans le fluide tubulaire

qui depend de la capacite du tube collecteur cortical a secreter le K+. Cette capacite est determinee par la

difference de potentiel transepitheliale lumiere negative generee par la reabsorption electrogenique du

Na+. L’aldosterone, et a un moindre degre la presence de HCO3� et de Na+ dans le fluide tubulaire, sont

impliquees dans la generation de la difference de potentiel. Cette composante est evaluee par le gradient

transtubulaire de K+ (GTTK). D’autre part, le debit de fluide dans le tube collecteur cortical, qui lui-meme

depend du debit d’osmoles. Les deux composantes de l’excretion urinaire de K+ peuvent etre calculees si

l’osmolalite urinaire est plus elevee que l’osmolalite sanguine. L’exploration des dyskaliemies repose sur

le calcul du GTTK et du debit d’osmoles dans le tube collecteur cortical, des donnees cliniques (etat

d’hydratation, pression arterielle, etc.) et biologiques (kaliurese des 24 heures, renine, aldosterone, etc.)

facilement accessibles. Le traitement d’une dyskaliemie est tout d’abord celui de sa cause. L’apport

conjoint d’insuline et de glucose, et la dialyse sont les meilleurs traitements symptomatiques des

hyperkaliemies.

� 2010 Association Societe de nephrologie. Publie par Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.

A B S T R A C T

Potassium (K+) is a key component of the resting membrane potential of all cells that influences many

important biologic events. The clinical importance of K+ is that surpluses or deficits in K+ in the

extracellular fluid may predispose the patient to cardiac arrhythmias. The kidneys adjust overall

K+ homeostasis by increasing or decreasing the rate of excretion of K+. Urinary excretion of K+ has

2 components: (i) the concentration of K+ in the tubular fluid that depends on the capacity of the cortical

collecting duct to secrete K+. The capacity is determined by the lumen-negative transepithelial potential

difference generated by the electrogenic reabsorption of Na+. Aldosterone and to a lesser degree HCO3-

and Na+ in the tubular fluid are implicated in the generation of the potential difference. This component

is evaluated by the transtubular K+ gradient (TTKG). (ii) The volume of fluid delivered to the cortical

collecting duct that depends on the osmolar rate of excretion. These 2 components can be calculated if

blood osmolality is higher than urine osmolality. Thus, investigating K+ abnormalities is based on the

determination of TTKG and osmolar rate of excretion in the cortical collecting duct, on other clinical

(extracellular fluid, blood pressure. . .) and biological data (24-hour K+ excretion, renin, aldosterone. . .)

easily available. First treatment of K+ abnormality is the treatment of its cause. Insulin and glucose

supply and dialysis are the best symptomatic treatments of hyperkalaemia.

� 2010 Association Societe de nephrologie. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

§ Cet article est paru initialement dans EMC (Elsevier Masson SAS, Paris), Nephrologie 18-033-A-10, 2008. Nous remercions la redaction de EMC-Nephrologie pour son

aimable autorisation de reproduction.

Adresse e-mail : [email protected] Professeur des universites, praticien hospitalier.

Pour citer cet article : Dussol B. Equilibre potassique, hypokaliemie et hyperkaliemie. Nephrol ther (2010), doi:10.1016/j.nephro.2010.03.004

1769-7255/$ – see front matter � 2010 Association Societe de nephrologie. Publie par Elsevier Masson SAS. Tous droits reserves.

doi:10.1016/j.nephro.2010.03.004

mailto:[email protected]

http://dx.doi.org/10.1016/j.nephro.2010.03.004



B. Dussol / Nephrologie & Therapeutique xxx (2010) xxx–xxx2

G Model


1. Equilibre potassique

La kaliemie est une valeur tres finement regulee. En effet, le K+

joue un role majeur dans la generation du potentiel de repostransmembranaire qui influence de nombreuses fonctions biolo-giques, dont l’excitabilite des cellules nerveuses et musculaires. Sila kaliemie s’eleve, le potentiel de repos transmembranaire descellules diminue, augmentant leur excitabilite.

Le rein est l’organe unique de controle de l’homeostasie du K+ del’organisme.

1.1. Distribution du potassium dans l’organisme

Le K+ est le principal cation intracellulaire. Quatre-vingt-quinzepour-cent du pool potassique est situe dans le compartimentcellulaire, principalement dans les cellules musculaires, et 2 % dansle compartiment extracellulaire [1] (Fig. 1). Dans les cellules, laconcentration en K+ est elevee, de l’ordre de 120 a 150 mmol/ld’eau cellulaire, grace a l’activite de la Na+K+ATPase membranaire.Dans le milieu extracellulaire, la kaliemie est maintenue basseentre 3,5 et 5 mmol/l.

La valeur regulee par l’organisme est le rapport des concentra-tions en K+ de part et d’autre de la membrane cellulaire (rapportkaliemie/kalicytie). En effet, le potentiel de repos transmembra-naire, element cle de l’excitabilite et de la contraction musculaire(qu’il s’agisse des muscles strie, lisse ou cardiaque), depend de cerapport. L’electrocardiogramme (ECG) au cours des dyskaliemiesreflete le rapport K+ extracellulaire sur K+ intracellulaire, et non lakaliemie.

1.1.1. Entrees et sorties du potassium

La seule entree de K+ est l’alimentation. L’absorption digestivedu K+ ingere est complete.

Il existe des sorties extrarenales et renales. Les sortiesextrarenales, qui ne sont pas regulees, se font essentiellementpar les secretions digestives. Toutefois, elles correspondentseulement a 5 % a 10 % du K+ ingere du fait du faible contenuen eau des selles normales. Les sorties digestives du K+ peuventdevenir tres importantes en pathologie (diarrhees,ileostomies, etc.). Les sorties renales de potassium correspondenta 90 % du K+ ingere. Cette sortie est finement regulee.

A l’etat normal, le bilan entree/sortie de K+ est stable, l’excretionurinaire est egale a l’absorption digestive (Fig. 1).

Fig. 1. Distribution et mouvements du K+ entre l

Pour citer cet article : Dussol B. Equilibre potassique, hypokaj.nephro.2010.03.004

1.1.2. Balance interne du potassium

La balance interne concerne les mouvements du K+ de part etd’autre de la membrane cellulaire sous l’action de processusphysiologiques ou pathologiques. Parfois, en un repas, le contenutotal en K+ du secteur extracellulaire (50 mmol) est ingere. Dans les15 a 30 minutes qui suivent un repas, plus de 70 % du K+ ingere esttransfere dans les cellules. Les elements qui participent a cettebalance interne sont l’insuline, les catecholamines et, peut-etre,l’aldosterone [2,3] (Fig. 1).

1.1.2.1. Insuline. L’insuline a un role permissif sur l’entree du K+

dans les cellules en stimulant l’entree de Na+ dans la cellule parl’echangeur Na+/H+ membranaire. L’elevation du Na+ intracellu-laire stimule secondairement la Na+K+ATPase ce qui entraıne uneentree nette de K+ dans la cellule (Fig. 2).

1.1.2.2. Catecholamines. Les b-2 adrenergiques favorisent l’entreede K+ dans la cellule directement en stimulant la Na+K+ATPase etindirectement en stimulant la secretion d’insuline. Les a-adrenergiques ont l’effet inverse (Fig. 2).

1.1.2.3. Equilibre acide–base. Il joue un role majeur dans lesmouvements de K+ de part et d’autre de la membrane cellulaire.Au cours des acidoses et des alcaloses, les mouvements trans-membranaires de K+ dependent de la diffusibilite intracellulaire del’anion qui accompagne l’ion H+[4].

Au cours des acidoses metaboliques aigues minerales (car-acterisees par l’addition d’ions H+ et Cl� dans l’espaceextracellulaire ; par exemple, la diarrhee), le H+ diffuse dans lacellule alors que l’ion Cl� ne peut pas penetrer. Le respect del’electroneutralite intracellulaire impose la sortie d’un K+.

Au cours des acidoses metaboliques aigues par apport d’acideorganique (par exemple, acidose lactique), le H+ penetre la celluleavec l’anion qui l’accompagne, ce qui n’entraıne pas d’issue deK+ de la cellule. Une acidose lactique ne s’accompagne donc pasd’hyperkaliemie.

Les acidoses metaboliques chroniques entraınent une hypoka-liemie par augmentation de l’excretion renale de K+ (cf. infra).

Le CO2 diffusant tres facilement a travers les membranescellulaires, l’acidose respiratoire ne s’accompagne pas d’hyperka-liemie.

L’alcalose respiratoire aigue n’entraıne pas de modification de lakaliemie.

es secteurs intracellulaire et extracellulaire.

liemie et hyperkaliemie. Nephrol ther (2010), doi:10.1016/



Fig. 2. Hormones a l’origine des mouvements de K+ a travers la membrane cellulaire.

B. Dussol / Nephrologie & Therapeutique xxx (2010) xxx–xxx 3

G Model


Dans l’alcalose respiratoire chronique, l’hypokaliemie estconstante mais moderee. Elle est secondaire a une fuite urinairede potassium (cf. infra).

Dans l’alcalose metabolique, l’ajout de NaHCO3 dans le secteurextracellulaire induit une hypokaliemie, car l’ion HCO3� ne peutpas diffuser dans la cellule. La sortie d’un H+ de la cellule entraınedonc l’entree d’un K+ dans la cellule. Par ailleurs, l’alcalosemetabolique induit une perte urinaire importante de K+ (cf. infra).

Points forts

� En physiologie, l’insuline et les catecholamines sont

les deux principales hormones regulant la balance

interne du K+.

� En pathologie, il faut ajouter l’equilibre acide–base.

1.2. Comportement renal du potassium

L’excretion urinaire du K+ est egale a la difference entre leK+ filtre et le K+ reabsorbe ajoutee au K+ secrete :

Excretion urinaire K+ = K+ filtre – K+ reabsorbe + K+ secreteLe K+ filtre est egal au produit du debit de filtration glomerulaire

(DFG) par la kaliemie :K+ filtre = DFG � Kaliemie = 180l/j � 4 mmol/l = 720 mmol/jLa diete moyenne d’un francais lui apporte entre 50 et

100 mmol/j de K+, ce qui correspond a la meme excretion urinairesoit seulement 5 a 15 % de la quantite filtree. Il existe doncessentiellement une reabsorption renale de K+. En cas d’apportsimportants, la quantite de K+ excretee peut depasser la quantitefiltree, ce qui temoigne d’une secretion nette tubulaire. La quantiteexcretee peut aller jusqu’a 200 % du K+ filtre. Globalement, lestransports tubulaires de K+ sont resumes dans le Tableau 1.

Points forts

Comportement renal du K+

� Les apports quotidiens en K+ sont de 50 a 150 mmol/j.

L’excretion urinaire chez un sujet a l’equilibre est du

meme ordre.


� Le K+ est librement filtre par le glomerule. Chez un sujet

ayant un debit de filtration glomerulaire normal

(120 ml/min), la quantite filtree est de 720 mmol/j (pour

une kaliemie a 4 mmol/l).

� Environ 95 % du K+ est reabsorbe par le tube proximal

et l’anse de Henle, quels que soient les apports

potassiques. Cette reabsorption n’est pas regulee.

� L’equilibre du bilan entrees/sorties se fait dans le

tube collecteur cortical (TCC) par les cellules princi-

pales et les intercalaires a. Les cellules principales

secretent du K+ s’il existe une reabsorption electro-

genique de Na+ sous la dependance de l’aldosterone.

Les cellules intercalaires a reabsorbent du K+ si

l’apport est faible.

1.2.1. Tube contourne proximal

Quel que soit l’apport en K+, le TCP reabsorbe entre 55 % et 60 %du K+ filtre. Cette reabsorption est completement dependante de lareabsorption active du Na+ et se fait uniquement par voieparacellulaire (Fig. 3).

La reabsorption se ferait selon deux mecanismes : le solvent drag

(ou ultrafiltration) et la diffusion passive. Le solvent drag depend dela reabsorption du Na+ genere par la Na+K+ATPase basolaterale. Enfavorisant la reabsorption du Na+, elle entraıne une baisse del’osmolalite du fluide tubulaire ce qui favorise une reabsorptionpassive d’eau et de K+. La diffusion passive se fait par voieparacellulaire favorisee par la difference de potentiel lumierepositive dans la 2e partie du TCP. De facon generale, le TCP a unfaible coefficient de reflechissement du K+.

Il n’y a pas de regulation de la reabsorption de K+ dans le TCP.

1.2.2. Branche ascendante large de Henle et tube distal

Quel que soit l’apport en K+, la branche ascendante large del’anse de Henle et le tube distal vont reabsorber entre 30 % et 40 %du K+ filtre. La reabsorption se fait par voie transcellulaire etparacellulaire, ces voies etant sous la dependance de l’activite de laNa+K+ATPase basolaterale (Fig. 4) :




Tableau 1Transports tubulaires de K+ dans le nephron en fonction des apports en K+.

Apports normaux ou

eleves en K+Apports faibles en K+

ou carence en K+

Tube proximal Reabsorption (55 %)a Reabsorption (55 %)a

BALH et TD Reabsorption (40 %)a Reabsorption (40 %)a

TCC Secretion Reabsorption

TCM Reabsorption (minime) Reabsorption (minime)

BAHL : branche ascendante large de l’anse de Henle ; TD : tube distal ; TCC : tube

collecteur cortical ; TCM : tube collecteur medullaire.a Pourcentage reabsorbe de la quantite filtree.


G Model


� voie transcellulaire par le cotransport Na+/K+/2Cl� de lamembrane apicale. Le K+ franchit la membrane basolateralepar un cotransport K+/Cl– et par diffusion le long des canauxpotassiques [5] ;� diffusion passive paracellulaire liee a la difference de potentiel

transtubulaire lumiere positive favorisee par le recyclage d’unepartie du K+ par les canaux potassiques apicaux.

L’ouverture des canaux potassiques apicaux est modulee par denombreux facteurs, en particulier l’ADH, l’aldosterone et lesapports potassiques, mais cette regulation est minime enphysiologie [5].

Le cotransport apical Na+/K+/2Cl– a une affinite pour le NH4+ qui

est en competition avec le K+. En cas d’hyperkaliemie, l’augmenta-tion de la quantite de K+ entrant dans la branche de Henle reduitl’accumulation medullaire de NH4

+, ce qui limite les possibilites desecretion des H+ dans le tube collecteur (l’hypokaliemie a des effetsinverses).

Le tube contourne distal et le tube connecteur, segmentssensibles a l’aldosterone, ont probablement un role dans l’home-ostasie du K+, en particulier lorsque l’apport en Na+ est eleve etl’apport en K+ bas. Difficile a etudier, leur implication estprobablement sous-estimee [6].

1.2.3. Tube collecteur cortical (TCC)

Le TCC contient trois types cellulaires :

Fig. 3. Schema de la reabsorption de K+ dans le tube proximal. Sous l’action de la Na+K+A

cellulaire. Le Na+ du fluide tubulaire entre dans la cellule selon son gradient (par de multi

expulse vers l’interstitium par la Na+K+ATPase. Il en resulte une baisse de l’osmolalite d

solvent drag et diffusion passive (favorisee par la difference de potentiel lumiere positi


� les cellules principales responsables de la secretion du K+. Ce sontles cellules les plus nombreuses ;� les cellules intercalaires a qui reabsorbent du K+ en meme temps

qu’elles secretent des protons (pompes H+K+ATPases luminales) ;� les cellules intercalaires b qui pourraient secreter du K+ en meme

temps que des ions HCO3– (pompes H+ATPases basolaterales).

Dans le TCC :

� si l’apport en K+ est « standard », une secretion intervient ;� si l’apport en K+ est faible, la secretion est abolie ; une

reabsorption jusqu’a 99 % du K+ filtre intervient ;� si l’apport potassique est eleve, une secretion importante

survient.

L’excretion urinaire de K+ depend de deux facteurs :

� la concentration en K+ dans le fluide tubulaire du TCC ;� le debit de fluide tubulaire.

La concentration en K+ dans le fluide tubulaire est dependantede la secretion de K+ dans le TCC, secretion liee a trois elements :

� une reabsorption electrogenique de Na+ qui genere unedifference de potentiel transtubulaire lumiere negative ;� un gradient de concentration chimique de K+ entre cellule et

lumiere tubulaire ;� des mouvements de K+ a travers des canaux specifiques de la

membrane apicale des cellules principales.

1.2.3.1. Secretion passive par les cellules principales. La Na+K+ATPasebasolaterale maintient la concentration de Na+ basse dans lacellule, ce qui permet au Na+ de diffuser dans la cellule principale.Elle cree aussi un gradient de concentration chimique entre le K+

intracellulaire (concentration elevee) et le K+ du fluide tubulaire(concentration basse).

Le Na+ luminal diffuse dans la cellule principale plus rapide-ment que le Cl– (reabsorption electrogenique) par un canal sodique

TPase basolaterale, la concentration en Na+ est maintenue basse dans le cytoplasme

ples cotransports dont celui associe au glucose [G] et au phosphate [Pi]) avant d’etre

u fluide, ce qui entraıne la reabsorption d’H2O et de K+ par voie paracellulaire par

ve a la fin du TCP).




Fig. 4. Reabsorption du K+ dans la branche ascendante large de Henle. La Na+K+ATPase basolaterale maintient la concentration en Na+ basse dans le cytoplasme cellulaire, ce

qui permet l’entree des ions Na+ dans la cellule par le cotransport Na+/K+/2Cl–. Ainsi l’entree du Na+ selon son gradient permet la reabsorption par voie transcellulaire d’un K+.

Il existe aussi une reabsorption de K+ par voie paracellulaire favorisee par la difference de potentiel lumiere positive. Cette positivite est favorisee par le recyclage d’une partie

du K+ reabsorbe qui franchit la membrane apicale par les canaux potassiques.

Fig. 5. Secretion passive du K+ dans les cellules principales du TCC. La secretion de K+ est possible du fait de la difference de potentiel lumiere negative engendree par la

reabsorption electrogenique de Na+. La secretion apicale de K+ se fait essentiellement a travers les canaux K et le cotransport K+/Cl–. Le canal epithelial sodique de la

membrane apicale des cellules principales est sensible a l’amiloride qui provoque sa fermeture. L’aldosterone stimule la secretion de K+ par trois mecanismes : l’augmentation

d’activite de la Na+K+ATPase, l’ouverture du canal epithelial sodique et des canaux potassiques apicaux. L’ADH favorise l’ouverture de certains canaux potassiques apicaux par

l’intermediaire de l’AMPc.


G Model


specifique, present dans la membrane luminale. Ce canal, appele« canal epithelial sodique », est sensible a l’amiloride (Fig. 5). Ceciexplique que la difference de potentiel est nettement lumierenegative dans ce segment tubulaire, ce qui permet la secretion deK+. Le K+ diffuse passivement depuis la cellule vers la lumieretubulaire par les canaux potassiques essentiellement, mais aussipar le cotransport K+/Cl–.


La regulation de la secretion de K+ se fait essentiellement sousl’action de l’aldosterone et des apports potassiques quiaugmentent :

� l’ouverture du canal epithelial sodique ;� l’ouverture des canaux potassiques apicaux et basolateraux ;� l’activite de la Na+K+ATPase basolaterale.




Fig. 6. Reabsorption de K+ dans les cellules intercalaires a. La cellule intercalaire a possede des H+K+ATPases qui sont impliquees dans la reabsorption active du K+. Ce

contretransport est probablement limite par le fait qu’il n’existe pas beaucoup d’accepteurs (NH3, HCO3–, Na2HPO4

–) pour le proton secrete.


G Model


La vasopressine favorise aussi l’ouverture de certains canauxpotassiques apicaux (Fig. 5). Un nouveau groupe de proteines(appelees with no lysine [WNK]) a ete implique dans la regulationde la reabsorption de Na+ et de Cl� et dans la secretion de K+ [7].

1.2.3.2. Reabsorption active par les cellules intercalaires a. L’H+K+AT-Pase luminale secrete des H+ contre une reabsorption active de K+.Une fois dans la cellule, le K+ franchit la membrane basolaterale pardes canaux potassiques. Cependant, en physiologie, la reabsorptionnette de K+ par les cellules intercalaires a est faible du fait du petitnombre d’accepteurs pour les H+ [3] (Fig. 6).

1.3. Facteurs influencant l’excretion urinaire du potassium (Tableau

2)

1.3.1. Apports de K+

La quantite de K+ ingeree influence directement l’excretionurinaire du K+. Les mecanismes de cette regulation sont les memesque ceux de l’aldosterone (Fig. 5). De plus, les apports eleves en K+

stimulent directement la secretion d’aldosterone, ce qui augmenteencore la secretion potassique. En cas d’apports faibles en K+, lesevenements inverses se produisent.

1.3.2. Quantite de Na+ delivre au tubule distal et mineralocorticoıdes

Les variations de l’apport en Na+ modifient peu l’excretionurinaire de K+. Cette absence d’effet s’explique par les variations

Tableau 2Facteurs qui influencent la secretion tubulaire de K+.

Stimulation Inhibition

Hyperkaliemie Deficit en K+

Flux urinaire eleve dans le TCC Flux urinaire bas dans le TCC

Flux eleve de Na+ dans le TCC Flux bas de Na+ dans le TCC

(si aldosterone non adaptable) (si aldosterone non adaptable)

Aldosterone Acidose metabolique aigue

ADH

Alcaloses metabolique et respiratoire

Acidose metabolique chronique

TCC : tube collecteur cortical ; ADH : antidiuretic hormone.


inverses de l’aldosterone. L’aldosterone augmente la secretion deK+ par le tube collecteur cortical (Fig. 5).

En cas d’apports sodes importants, l’augmentation du fluxtubulaire favorise l’excretion renale de K+. Mais comme dans cettesituation la secretion d’aldosterone sera inhibee, la fuite potassiquesera limitee. En cas d’apports sodes faibles, la situation inverse estobservee. En fait, l’aldosterone limite les variations de kaliureseliees aux apports sodes.

1.3.3. Glucocorticoıdes

Ils ne stimulent pas l’excretion renale de K+, car les cellulesprincipales possedent une enzyme, la 11-b-hydroxysteroıdedeshydrogenase, qui metabolise les glucocorticoıdes (cortisol) enmetabolites (cortisone) qui n’ont pas d’affinite pour le recepteuraux mineralocorticoıdes. Les glucocorticoıdes entraınent unesortie de K+ de la cellule avec du Na+ et de l’eau. Cette sortiefavorise l’excretion urinaire de K+ observee sous corticoıdes auxposologies habituelles.

1.3.4. Bicarbonates dans les urines

La bicarbonaturie favorise la secretion urinaire de K+ [8]. Celaest confirme par le fait que dans les situations cliniques associees ala presence de HCO3

– dans le fluide tubulaire du tube collecteurcortical (vomissements, acidoses tubulaires, etc.), une excretionurinaire anormalement elevee de K+ est presente.

1.3.5. ADH/Vasopressine

L’ADH stimule la secretion nette de K+ par les cellulesprincipales par augmentation de la permeabilite apicale descanaux potassiques [1]. Pourtant l’ADH n’augmente pas l’excre-tion urinaire de K+. En situation d’hydropenie, le flux tubulaireest tres diminue, ce qui est un facteur tres limitant d’excretionpotassique. Dans cette situation, l’ADH stimulee maintientl’equilibre potassique en stimulant la secretion de K+. Ensituation d’inflation hydrique, le flux tubulaire est important(ce qui eleve l’excretion) mais l’absence d’ADH limite lasecretion de K+ (Fig. 5).





G Model


1.3.6. Equilibre acide–base

En regle generale, l’alcalose favorise l’excretion de K+ alors quel’acidose la reduit [3].

1.3.6.1. Effets de l’alcalose. L’alcalose augmente la secretion de K+

dans le TCC par deux effets directs sur les cellules principales :

� stimulation de la Na+K+ATPase ;� augmentation de la permeabilite de la membrane apicale au K+

par ouverture des canaux potassiques.

L’alcalose metabolique chronique entraıne une depletionpotassique severe par elevation de l’excretion urinaire. Enrevanche, l’effet kaliuretique initial de l’alcalose respiratoirechronique est modere.

1.3.6.2. Effets de l’acidose respiratoire ou metabolique aigue. Ce sontexactement les effets inverses de l’alcalose avec inhibition de laNa+K+ATPase et fermeture des canaux potassiques sur la mem-brane luminale.

1.3.6.3. Acidose metabolique chronique. Elle entraıne plutot unehypokaliemie secondaire a une fuite renale de K+ par :

� augmentation du flux tubulaire. Elle s’explique par la diminutionde la quantite filtree de HCO3

� responsable d’une diminution dela reabsorption de sodium par l’echangeur Na+/H+ dans le tubeproximal d’ou l’augmentation de la quantite delivree de Na+ etd’eau au TCC ;� un hyperaldosteronisme secondaire a la perte de Na+ urinaire

entraınant une contraction du volume extracellulaire.

2. Exploration des dyskaliemies

Le rein est tres souvent responsable des dyskaliemies, soitdirectement (anomalie intrinseque renale), soit indirectement(anomalie de l’excretion urinaire du K+ induite par un processusphysiologique ou pathologique extrarenal) [9,10]. Toutefois, labase de l’exploration des dyskaliemies repose sur le caractereadapte ou pas de la reponse renale evaluee par l’excretion urinairede K+. Ainsi, face a une hypokaliemie, l’excretion urinaire de K+ estadaptee si la kaliurese est inferieure a 15 mmol/j. Ceci traduitl’origine extrarenale de l’anomalie. Les hyperkaliemies sonttoujours associees a une diminution de l’excretion urinaire deK+ meme si parfois un apport eleve de K+ ou un transfert cellulairecontribuent a l’hyperkaliemie.

2.1. Calcul des composantes impliquees dans la kaliurese

Lorsqu’une dyskaliemie est exploree, il faut dans un premiertemps evaluer l’excretion urinaire de K+ sur 24 heures. Toutefoiscette approche est souvent mise en defaut. Par exemple, dansl’exploration d’une hypokaliemie, la perte de K+ peut etre survenuedans un passe recent et ne pas etre refletee par la compositionactuelle des urines. De plus, il n’est pas possible de savoir quellecomposante de la kaliurese (augmentation de la concentration enK+ dans le fluide ou du debit de fluide dans le TCC) est en cause pourexpliquer la fuite renale de K+.

On rappelle que l’excretion urinaire de K+ depend de deuxfacteurs :

� la concentration en K+ dans le fluide tubulaire du TCC ;� le debit de fluide tubulaire dans le TCC.


La kaliurese est le produit de la concentration en K+ dans lefluide du TCC ([K]TCC) par le debit de fluide dans le TCC (QTCC) :

KU = [K]TCC � QTCC

Il est possible de calculer la valeur des deux composantes del’equation avec un simple bilan sanguin et urinaire a partir dumoment ou l’osmolalite urinaire (OsmU) est superieure a l’osmo-lalite sanguine (OsmS), ce qui signifie que l’ADH agit. En effet, danscette situation ou l’ADH est presente, le composant majeur quidetermine le flux hydrique dans le TCC est le flux d’excretion desosmoles (electrolytes et uree). Si on admet que ces osmoles ne sontpas reabsorbees dans la partie medullaire du tube collecteur, on peutestimer le flux hydrique en divisant le flux osmolaire par l’osmolalitea la fin du TCC (qui est egal a l’osmolalite du plasma quand l’ADHagit). Si le malade dyskaliemique a explorer presente des urinesdiluees (OsmU< OsmS), il faut refaire les examens apres restrictionhydrique, ce qui permettra de concentrer les urines.

Point fort

Rappels des formules d’osmolalite

Osmolalite sanguine (OsmS) : (2 � Natremie) + 10

Osmolalite urinaire (OsmU) : [2 � (Na+ + K+)] + uree

Na+, K+ et uree sont les concentrations en mmol/l.

On determine :

� le flux hydrique dans le TCC (QTCC) :

QTCC = OsmU/OsmS � diurese (l/j)Exemple : OsmU = 430 mosm/l, OsmS = 280 mosm/l et

diurese = 1,5 l/jQTCC = 430/280 � 1,5 = 2,30 l/j

� le flux osmolaire dans le TCC (Qosm TTC) :

Qosm TCC = QTCC � OsmS (mosm/j)

Dans notre exemple : Qosm TCC = 2,30 � 280 = 645 mosm/j.

Il n’y a pas vraiment de valeurs normales du QTCC et du Qosm TCC

puisque ces valeurs dependent de l’apport hydrique et del’alimentation, qui sont variables d’un sujet et d’un jour a l’autre.Chez un sujet de 60 kg avec une alimentation standard, le QTCC estde 3 a 4 l/j et le Qosm TCC de 600 a 1000 mosm/j.

� le gradient transtubulaire de K+ (GTTK). En physiologie, presquetoute la regulation de l’excretion urinaire du K+ se fait dans leTCC. On comprend ainsi l’interet de determiner le GTTK, car ilrepresente la capacite de secretion du K+ dans le TCC.

Le GTTK est le rapport de la concentration urinaire de K+ sur lakaliemie corrigee par le rapport de l’osmolalite urinaire surl’osmolalite sanguine. Cette correction permet de tenir compte dela reabsorption d’eau dans la partie medullaire du tube collecteur :

GTTK = [KU] � OsmS/OsmU � [KS]

Le GTTK est plus fiable que la fraction d’excretion du K+, carcette derniere tient compte de la reabsorption de l’eau tout au longdu nephron, alors que le GTTK ne tient compte que de lareabsorption de l’eau au niveau du tube collecteur medullaire.Ceci permet donc d’analyser les transports de K+ (secretion oureabsorption) dans le TCC. Le GTTK est fiable meme s’il ne tient pascompte de la reabsorption du K+ et des osmoles dans le tubecollecteur medullaire. En fait, dans la grande majorite dessituations cliniques, la reabsorption du K+ et des osmoles dansle tube collecteur medullaire est trop faible pour modifier le GTTK.





G Model


Comme pour QTCC et Qosm TTC, il n’y a pas de valeur normale deGTTK. Toutefois, celui-ci se situe chez le sujet sain ayant unealimentation normale entre 6 et 12. En cas d’apport nul en K+, ilpeut s’abaisser jusqu’a 1. En cas de charge potassique, il peutmonter jusqu’a 15. Chez le malade hypokaliemique, il doit etreinferieur a 2. Si tel n’est pas le cas, cela signifie que le rein estresponsable de l’hypokaliemie. Chez le malade hyperkaliemique, leGTTK doit etre superieur a 10. Si tel n’est pas le cas, cela signifie quele rein est responsable de l’hyperkaliemie [11–13].

Points forts

Donnees biologiques (avec leur unite) permettant l’exploration

d’une dyskaliemie

Kaliurese des 24 heures (mmol/j)

Osmolalite sanguine (OsmS) = (Na+ � 2) +10 (mmol/l)

Osmolalite urinaire (OsmU) = [2 � (Na+ + K+)] + uree (mmol/l)

Flux hydrique dans le TCC : (OsmS/OsmU) � diurese (l/j)

Debit d’osmoles dans le TCC : (flux hydrique TCC) � OsmS

(mosm/j)

GTTK : [Ku] � OsmS/OsmU � [Ks] (pas d’unite)

[Ku] : concentration urinaire en K+ ; [Ks] : kaliemie

2.2. Anomalies des composantes impliquees dans l’excretion urinaire

du K+

Une dyskaliemie d’origine renale peut avoir deux origines :

� un GTTK inadapte ;� un debit anormal de fluide dans le TCC [11–13].

2.2.1. Anomalies du GTTK

En pathologie, un GTTK trop eleve au regard d’une hypokalie-mie peut venir de deux elements (Fig. 7) :

� une reabsorption trop « rapide » de Na+ par rapport au Cl� dans leTCC, ce qui conduit a elever la difference de potentieltransepitheliale lumiere negative et, donc, a favoriser la secretionde K+. L’exemple classique est l’hyperaldosteronisme primitif ou,sous l’influence de l’aldosterone, le Na+ est avidement reabsorbe ;

Fig. 7. Mecanismes des hypokaliemies par fuite renale de K+. Une hypokaliemie peut avo

(TCC) ; une reabsorption trop rapide de Na+ dans le TCC, ce qui favorise la secretion voltage

secretion voltage-dependante du K+. Le phenomene pathologique est en noir.


� une reabsorption trop « lente » de Cl� par rapport au Na+ dans leTCC, ce qui conduit a elever la difference de potentieltransepitheliale lumiere negative et, donc, a favoriser la secretionde K+. Ce phenomene intervient par exemple dans les situationscliniques ou des ions bicarbonates sont presents dans le TCC(vomissements), les ions bicarbonates inhibant la reabsorptiondes ions Cl� (par un mecanisme inconnu).

En pathologie, un GTTK trop bas au regard d’une hyperkaliemiepeut venir de deux elements (Fig. 8) :

� une reabsorption trop « lente » de Na+ par rapport au Cl� dans leTCC ce qui conduit a diminuer la difference de potentieltransepitheliale lumiere negative et donc a inhiber la secretionde K+. L’exemple classique est l’hypoaldosteronisme ou enl’absence d’aldosterone, le Na+ n’est pas reabsorbe. Il en est dememe en cas de fermeture du canal epithelial sodique sous l’effetde l’amiloride ;� une reabsorption trop « rapide » de Cl� par rapport au Na+ dans le

TCC, ce qui conduit a diminuer la difference de potentieltransepitheliale lumiere negative et donc a inhiber la secretionde K+. Ce phenomene intervient par exemple dans les syndromeshyporenine-hypoaldosterone caracterises par une reabsorptionchloree importante.

2.2.2. Debit anormal de fluide dans le TCC

Un patient hypokaliemique du fait d’une prise inavouee dediuretiques a un debit de fluide eleve dans le TCC alors que le GTTKest normal. A l’inverse, un patient suivant scrupuleusement unregime sans sel a un debit de fluide bas dans le TCC avec un GTTKnormal (Fig. 7 et 8).

2.3. Elements d’exploration d’une dyskaliemie

Au total, l’exploration de base d’une dyskaliemie necessite :

� un ionogramme sanguin avec reserve alcaline ;� une uree sanguine ;� un ionogramme urinaire avec uree urinaire (avec quantification

de la diurese des 24 heures).

ir trois origines : une augmentation du flux tubulaire dans le tube collecteur cortical

-dependante du K+ ; une reabsorption trop lente de Cl– dans le TCC, ce qui favorise la




Fig. 8. Mecanismes des hyperkaliemies par defaut d’excretion renale du K+. Une hyperkaliemie peut avoir trois origines : une diminution du flux tubulaire dans le tube

collecteur cortical (TCC) ; une reabsorption trop lente du Na+ dans le TCC, ce qui limite la secretion voltage-dependante du K+ ; une reabsorption trop rapide du Cl– dans le TCC,

ce qui limite la secretion voltage-dependante du K+. Le phenomene pathologique est en noir.


G Model


Avec ces elements, on connaıt la kaliurese des 24 heures et oncalcule facilement : QTCC, Qosm TTC et GTTK.

En seconde intention et en fonction de l’orientationdiagnostique :

� gaz du sang ;� magnesemie ;� dosage de renine et d’aldosterone ;

Fig. 9. Arbre decisionnel. Exploration d’une hy


� test a la 9-a-fludrocortisone (dose a injecter 100 mg). Devant unehyperkaliemie avec GTTK bas, ce test permet de distinguer si leGTTK est bas du fait d’un hypo-aldosteronisme ou d’une non-reponse du TCC a l’aldosterone. En cas d’hypo-aldosteronisme, leGTTK s’eleve au-dessus de 8, deux heures apres l’injection [14] ;� test au furosemide. Devant une hyperkaliemie avec Qosm TTC bas,

ce test permet de confirmer l’implication du bas debit de fluidedans le TCC. L’injection de furosemide doit provoquer un pic de

pokaliemie. Ku : excretion urinaire de K+.




Fig. 10. Arbre decisionnel. Exploration d’une hyperkaliemie. A noter que meme si l’excretion urinaire de K+ est « adaptee », une hyperkaliemie ne peut pas survenir s’il existe

une reduction de l’excretion urinaire de K+. GB : globules blancs.


G Model


diurese (environ 600 ml/h) avec une kaliurese superieure a15 mmol/l. Si ce test est fait chez un patient ayant une volemiebasse, il convient d’assurer un remplissage vasculaire par dessolutes isotoniques [14].

Le schema general d’exploration des dyskaliemies est repre-sente dans les Fig. 9 et 10.

3. Hypokaliemies

Une hypokaliemie est definie par une kaliemie < 3,5 mmol/l.Dans la grande majorite des cas, l’hypokaliemie est decouverte surun bilan systematique, mais, parfois, il existe une symptomato-logie clinique dominee par les signes musculaires.

Le rein est tres souvent responsable des hypokaliemies, quellequ’en soit la cause.

3.1. Signes cliniques

3.1.1. Atteinte cardiaque

La clinique se limite a un souffle systolique, a une augmentationdu differentiel de la pression arterielle par baisse de la diastoliqueet a une hypotension orthostatique.

L’atteinte cardiaque doit etre systematiquement recherchee surl’electrocardiogramme (ECG). Celui-ci peut montrer :

� un affaissement du segment ST ;� une baisse de l’amplitude de T ;� l’apparition de l’onde U.


Si le differentiel entre kaliemie et kalicytie est important, l’ECGrevele des troubles du rythme plus severes :

� fibrillation auriculaire ;� extrasystoles ventriculaires ;� tachycardie et fibrillation ventriculaires ;� torsades de pointe.

La toxicite des digitaliques est accrue en cas d’hypokaliemie.

3.1.2. Atteinte des muscles lisse et strie

L’hypokaliemie peut entraıner un ileus paralytique du tubedigestif, une hypotonie avec diminution de la force musculaire, desacces de tetanie, des pseudoparalysies. Enfin l’hypokaliemiefavorise la rhabdomyolyse.

3.1.3. Atteinte renale

Une hypokaliemie aigue n’a pas de consequence renale. Enrevanche, chez certains patients hypokaliemiques chroniques, onconstate une baisse du flux sanguin renal et du debit de filtrationglomerulaire. La capacite de concentration des urines estdiminuee. L’histologie renale retrouve une vacuolisation descellules tubulaires proximales et du tube collecteur pouvantregresser apres correction du deficit en K+. Peuvent s’y associer :œdeme et fibrose interstitielle et des infiltrats cellulaires focaux.

La nephrite interstitielle chronique hypokaliemique s’expliquepar l’infection urinaire. En effet, les cellules tubulaires en casd’hypokaliemie se defendent moins bien contre les bacteries. De





G Model


plus, l’hypokaliemie stimule la formation de NH4+, ce qui active le

complement qui peut etre a l’origine de lesions interstitielles [15].

3.2. Etiologies des hypokaliemies

Il existe quatre grands groupes etiologiques :

� carence d’apport ;� pertes digestives de K+ ;� pertes renales de K+ ;� transfert cellulaire.

3.2.1. Carence d’apport

Elle peut s’observer en cas de jeune total (anorexie mentale) ouchez le malade en reanimation sans apport parenteral en K+.

La kaliemie baisse en moyenne de 1 mmol/l avec une reponserenale adaptee (kaliurese < 15 mmol/j) [16].

3.2.2. Depletions potassiques d’origine digestive

3.2.2.1. Diarrhees aigues et chroniques, tumeurs villeuses, fistules

digestives. Au cours des diarrhees aigues, une hypokaliemie avecacidose metabolique hyperchloremique (NH4

+ urinaire eleve) estobservee car les selles sont riches en K+ et en HCO3

–. La reponserenale est adaptee (kaliurese < 15 mmol/j), que les pertes diges-tives soient d’origine colique (diarrhees) ou du grele (ileostomies).

Au cours des diarrhees chroniques, l’hypokaliemie s’accom-pagne d’une acidose metabolique chronique avec reponse renaleinadaptee du fait de l’augmentation du GTTK et du QTCC (voir supra,effet de l’equilibre acide–base).

Au cours des diarrhees chroniques par abus de laxatifs,l’hypokaliemie s’accompagne soit d’une acidose metabolique(situation la plus classique) soit d’une alcalose metabolique(association a une prise inavouee de diuretiques ou a desvomissements provoques). Si l’hypokaliemie s’accompagne d’unealcalose metabolique, le GTTK est eleve (voir supra, effet del’equilibre acide–base).

3.2.2.2. Vomissements et aspiration gastrique. Les vomissementssont associes a une hypokaliemie avec alcalose metabolique,hypochlorurie et bicarbonaturie (pH urinaire alcalin) [14].

Le liquide gastrique etant pauvre en K+ (moins de 15 mmol/l),l’hypokaliemie ne peut pas s’expliquer par les pertes digestives.Que les pertes gastriques soient en cours ou survenues dans unpasse recent, la reponse renale est toujours inadaptee (kaliu-rese > 15 mmol/jour) avec un GTTK eleve du fait de :

� la bicarbonaturie entraınant une reabsorption trop lente de Cl�

(Fig. 11) ;� la contraction du volume extracellulaire avec hyperaldoste-

ronisme. Elle s’explique par l’incapacite du tube proximal areabsorber tous les HCO3

� ce qui entraıne une fuite sodee(Fig. 9 et 11).

3.2.3. Depletions potassiques d’origine renale

3.2.3.1. Hypokaliemies par GTTK inadapte. Le GTTK est inadapte(> 2) (Fig. 11) alors que le QTCC est normal. Ce dernier peuttoutefois s’elever si l’apport en Na+ augmente ce qui majore ou faitapparaıtre l’hypokaliemie.3.2.3.1.1. Hypokaliemies par GTTK inadapte par reabsorption trop

rapide de Na+. Sur le plan clinique, la reabsorption electrogeniquedu Na+ explique la tendance a l’inflation du secteur extracellulaire


avec parfois HTA. La renine est toujours basse avec une aldosteronevariable en fonction de l’etiologie.

Les etiologies des hypokaliemies par reabsorption trop rapidede Na+ sont exposees ci-dessous.

Reabsorption trop rapide de Na+ en rapport avec l’aldosterone

(profil : renine basse, aldosterone haute). Il peut s’agir d’unhyperaldosteronisme primitif ou syndrome de Conn. Celui-ci,caracterise par une secretion excessive d’aldosterone, est unecause frequente d’HTA secondaire. Sa frequence qui augmente avecla severite de l’HTA est evaluee entre 5 % et 10 % des hypertendustout venant et 20 % des hypertendus resistants. Ces maladespresentent un risque cardiovasculaire plus eleve que les hyper-tendus essentiels peut-etre du fait des effets pro-inflammatoires etprofibrotiques de l’aldosterone.

Le syndrome de Conn peut etre en rapport avec :

� un adenome de la surrenale dans 30 % a 50 % des cas ;� une hyperplasie surrenalienne unilaterale ou bilaterale dans 50 %

a 70 % des cas ;� un cancer de la surrenale (cause exceptionnelle).

Le diagnostic positif du syndrome de Conn repose sur troiselements [17,18] :

� l’hypokaliemie avec alcalose. Toutefois l’hypokaliemie n’est pastoujours presente (40 % des malades ont une kaliemie normale) ;� un rapport aldosterone sur activite renine plasmatique ou renine

plasmatique eleve. Ce rapport doit etre mesure apres arret desanti-HTA interferant avec le systeme renine (bloqueur dusysteme renine, betabloquant et diuretique) et apres correctionde l’hypokaliemie ;� un test demontrant l’absence de suppression de la secretion

d’aldosterone soit apres un regime riche en NaCl pendant 4 joursavec administration de 9-a-fludrocortisone (aldosterone uri-naire > 14 mg/24 h) soit apres perfusion de 2 l de serumphysiologique sur 4 h (aldosterone plasmatique > 10 ng/dl).

Le diagnostic etiologique du syndrome de Conn est difficile. Ilrepose sur deux elements :

� la tomodensitometrie abdominale. Elle ne doit etre pratiqueequ’apres le diagnostic biologique du fait de la grande frequencedes incidentalomes surrenaliens. Elle visualise surtout lesadenomes ;� le rapport aldosterone sur cortisol dans les veines surrena-

liennes. Il est difficile sur le plan technique mais permet en casd’adenome de petite taille ou d’hyperplasie unilaterale delocaliser le cote lesionnel. Le diagnostic de forme unilateralerepose sur un rapport 4 fois plus eleve du cote lesionnel parrapport a la veine controlaterale et 2 fois plus eleve que dans lesang peripherique.

Le traitement depend de l’etiologie et du caractere uni- oubilateral des lesions. En cas d’adenome ou d’hyperplasie unilate-rale, la surrenalectomie laparoscopique est le traitement de choixen particulier chez le sujet jeune. Chez le sujet age ou refusant lachirurgie, en cas d’hyperplasie bilaterale ou lorsque l’on ne peutpas determiner la surrenale en cause, le traitement est medical(spironolactone).

Une autre cause de reabsorption trop rapide de Na+ en rapportavec l’aldosterone peut etre l’HTA sensible a la dexamethasone. Cetteaffection caracterisee par une HTA dans l’enfance et unehypokaliemie (dans 50 % des cas) donne un profil hormonalcomparable a celui de l’hyperaldosteronisme primitif. Cettemaladie se complique d’hemorragies cerebrales precoces et




Fig. 11. Arbre decisionnel. Hypokaliemie par excretion renale excessive de K+. DXM : dexamethasone ; GTTK : gradient transtubulaire de K+.


G Model


severes par ruptures d’anevrismes. C’est une affection familialetres rare a transmission autosomique dominante en rapport avec lapresence d’un gene chimerique (fusion du gene de la 11-b-hydroxylase et de l’aldosterone synthetase) entraınant unesecretion ectopique de l’aldosterone dans la zone fasciculee dela surrenale, qui secrete habituellement le cortisol [19]. Ceciexplique que la secretion d’aldosterone soit sensible a l’ACTH.

Le diagnostic repose sur trois elements :

� le diagnostic moleculaire ;� la suppression de la secretion d’aldosterone par des petites

posologies de dexamethasone (qui inhibe la secretion d’ACTH) ;� le dosage urinaire du 18-OH-cortisol et du 18-oxo-corticol

(dosages realises dans les centres specialises). La productionaccrue de ces composes mineralocorticoıdes s’explique par leurdependance a l’ACTH.

Le traitement repose sur les corticoıdes et les inhibiteurs desrecepteurs de l’aldosterone [20].

Reabsorption trop rapide de Na+ en rapport avec des moleculesayant des effets mineralocorticoıdes mais differentes de l’aldos-terone (profil : renine basse, aldosterone basse). Les molecules al’origine de l’effet mineralocorticoıdes sont le cortisol ou ladeoxycorticosterone.


Il peut s’agir d’affections avec le cortisol qui exerce l’activite

mineralocorticoıde. La physiopathologie de ces affections est dedeux ordres :

� un deficit congenital ou acquis de la 11-b-hydroxysteroıdedeshydrogenase. Cette enzyme transforme le cortisol encortisone (molecule depourvue d’effet mineralocorticoıde) dansle tube collecteur du rein. Comme le recepteur au mineralo-corticoıde est aussi sensible au cortisol qu’a l’aldosterone,l’enzyme empeche le cortisol d’avoir un effet mineralocorticoıde.Les patients ayant ce deficit enzymatique ont donc des tauxurinaires eleves de cortisol par rapport a ceux de cortisone. C’estle cas des malades consommant de l’acide glycyrrhizique ouayant un syndrome d’Ulick ;� un depassement des capacites de 11-b-hydroxysteroıde deshy-

drogenase. Cette situation s’observe en cas d’exces de substratcomme au cours du syndrome de Cushing (secretion anormale-ment elevee de cortisol) ou en cas de traitements par corticoıdesou molecules apparentes.

L’acide glycyrrhizique (la reglisse) entraıne un blocagereversible de l’activite de la 11-b-hydroxysteroıde deshydro-genase. La quantite necessaire pour induire une HTA est de 50 a100 g d’extrait pur de reglisse par jour, soit une dizaine de





G Model


paquets de chewing-gum ou un tiers de bouteille de pastis sansalcool [21].

Ce profil apparaıt aussi en cas de syndrome d’exces apparent en

mineralocorticoıdes d’Ulick. Ce syndrome rare, environ 40 casrapportes dans le monde, se manifeste chez l’enfant par une HTAsevere, une hypokaliemie, un retard de croissance, une nephro-calcinose et un syndrome polyuropolydipsique. L’HTA a unretentissement important sur les organes cibles (hypertrophieventriculaire gauche). Des formes avec des symptomes moinsseveres ont aussi ete decrites.

Cette affection est liee a un deficit hereditaire en 11-b-hydroxysteroıde deshydrogenase. La transmission est autosomi-que recessive. Des mutations dans le gene HSD11B2 codant pourl’enzyme sont retrouvees chez les personnes atteintes.

Le diagnostic repose sur :

� un rapport cortisol sur cortisone urinaire eleve (> 7 contre 1 chezle sujet sain) ;� une conversion de cortisol en cortisone diminuee (moins de 10 %

contre plus de 90 % chez le sujet sain) dont temoigne la mesure del’eau tritiee apres injection plasmatique de 11-H3 cortisol.

La restriction sodee ou la prescription de diuretiques (thiazi-diques ou spironolactone) permettent de normaliser la pressionarterielle car l’expansion volemique induite par la stimulation durecepteur au mineralocorticoıde est facilement contrecarree[22,23].

Le syndrome de Cushing ou les traitements par corticoıdes aposologie elevee donnent un tableau comparable. Dans cettesituation, l’activite de la 11-b-hydroxysteroıde deshydrogenaseest depassee par exces de substrat. Le cortisol peut alors exercerune activite mineralocorticoıde. Enfin, une HTA avec hypokaliemieet renine et aldosterone basse se voit lors de traitements parmineralocorticoıdes tels que la 9-a-fluoroprednisolone (contenuedans certains sprays ORL ou des cremes) ou l’acetate defludrocortisone (utilise dans la maladie d’Addison ou dansl’hypotension orthostatique).

Enfin, la deoxycorticosterone peut etre la molecule qui exercel’activite mineralocorticoıde. Ce tableau est constate en cas detumeur secretrice de deoxycorticosterone et au cours des blocsenzymatiques en 11-b-hydroxylase ou 17-a-hydroxylase [24]. Ladeoxycorticosterone a une activite mineralocorticoıde puissanteentraınant HTA et hypokaliemie. Les tumeurs secretrices dedeoxycorticosterone sont le plus souvent volumineuses et denature cancereuse. Leur localisation est surrenalienne ou ova-rienne. La secretion de deoxycorticosterone est souvent associee al’exces d’autres hormones, notamment des androgenes.

Le bloc en 11-b-hydroxylase est une affection hereditaireautosomique recessive (mutations dans le gene CYP11B1). Cedeficit conduit a un defaut de secretion du cortisol avechypersecretion d’ACTH reactionnelle (expliquant l’hyperplasiesurrenalienne) et a une accumulation de deoxycorticosterone etd’androgenes. Le tableau associe une HTA avec hypokaliemie a unepseudopuberte precoce chez le garcon ou une virilisation chez lafille. La penetrance de la maladie est tres variable avec parfois unsimple hirsutisme a l’age adulte. La physiopathologie de l’HTA estla meme en cas de bloc en 17-a-hydroxylase. La transmissionhereditaire se fait selon le mode autosomique recessif. Ce blocenzymatique realise un tableau d’immaturite sexuelle avecamenorrhee primaire chez la fille et virilisation incomplete chezle garcon.

Reabsorption trop rapide de Na+ du syndrome de Liddle. Cesyndrome se caracterise par une HTA precoce volontiers severedans un contexte familial accompagne d’une hypokaliemie etd’une alcalose. La renine et l’aldosterone plasmatique sont basses.La deoxycorticosterone, le cortisol et le cortisol libre urinaire sont


normaux ou bas. L’amiloride fait regresser tous les symptomes dememe que la transplantation renale.

La transmission est autosomique dominante liee a desmutations du gene SCNN1B codant pour les sous-unites beta ougamma du canal epithelial sodique des cellules principales du TCC(Fig. 5). Les mutations entraınent un gain de fonction avecaugmentation de la reabsorption de Na+ d’ou l’elevation del’electronegativite luminale a l’origine de la fuite potassique. Ladepletion potassique stimule la synthese de NH3 et doncl’excretion de protons d’ou l’alcalose [25].

Recemment a ete decrite une autre forme d’HTA avechypokaliemie dans un contexte de renine et d’aldosteroneplasmatique basse ressemblant au syndrome de Liddle, mais dontl’HTA n’est pas sensible a l’amiloride. La maladie s’explique par unemutation activatrice dans le gene codant pour le recepteur aumineralocorticoıde. L’activite du recepteur anormal est parado-xalement augmentee par la spironolactone et les autres anta-gonistes mineralocorticoıdes, ce qui explique l’aggravation del’HTA pendant la grossesse sous l’effet de la progesterone [26].

Pour rappel, les hyperaldosteronismes secondaires (profil :renine haute, aldosterone haute) avec HTA (tumeurs a renine, HTAmaligne, stenose arterielle renale) ou sans hypertension (syn-drome nephrotique, cirrhose hepatique, insuffisance cardiaque) nes’accompagnent habituellement pas d’hypokaliemie. En effet, dansces situations l’effet kaliuretique de l’hyperaldosteronisme (quieleve le GTTK) est contrebalance par la diminution du QTCC.

Points forts

Etiologies des hypermineralocorticismes

Hyperaldosteronismes secondaires (renine haute, aldoste-

rone haute) :

� avec HTA :

� tumeur a renine,

� HTA maligne ou acceleree,

� stenose de l’artere renale,

� HTA de la contraception orale ;

� sans HTA :

� insuffisance ventriculaire gauche,

� cirrhose hepatique,

� certains syndromes nephrotiques.

Hyperaldosteronenismes primaires (renine basse, aldoste-

rone eleve) :

� syndrome de Conn (adenome ou hyperplasie ou

cancer de la surrenale) ;

� HTA sensible a la dexamethasone.

Hyperaldosteronismes independants de l’aldosterone

(renine basse, aldosterone basse) :

� medies par le cortisol :

� deficit congenital en 11-b-hydroxysteroıde deshy-

drogenase,

� deficit acquis en 11-b-hydroxysteroıde deshydro-

genase (reglisse),

� depassement des capacites de la 11-b-hydroxys-

teroıde deshydrogenase : syndrome de Cushing,

traitement par corticoıdes a posologies elevees,

traitement par mineralocorticoıdes ;

� medies par la deoxycorticosterone :

� tumeurs secretrices,




Tableau 3Medicaments pouvant entraıner une hypokaliemie.

Mecanismes Medicaments en cause

Depletion d’origine digestive Tous les laxatifs

Augmentation de QTCC Diuretiques de l’anse, thiazidiques,

acetazolamide

Mannitol

Reabsorption trop rapide de Na+ 9-a-fludrocortisone, corticoıdes

a posologie elevee

Reabsorption trop lente de Cl�

Bicarbonaturie Acetazolamide

Insertion dans la membrane cellulaire Amphotericine B

Transfert intracellulaire Insuline, b-adrenergiques

Chloroquine, hydroxychloroquine

(intoxications)


G Model


� blocs enzymatiques en 11-b-hydroxylase et en 17-

a-hydroxylase ;

� anomalie du canal epithelial sodique : syndrome de

Liddle ;

� anomalie du recepteur au mineralocorticoıdes : HTA

aggravee par la grossesse.

Les hyperaldosteronismes secondaires ne s’accompagnent pasd’hypokaliemie.3.2.3.1.2. Hypokaliemies par GTTK inadapte par reabsorption trop

lente de Cl– (Tableau 3). Sur le plan clinique, la reabsorption trop« lente » du Cl– explique la tendance a la deshydratation du secteurextracellulaire avec parfois hypotension. La renine est toujourshaute. Une reabsorption trop lente de Cl– se caracterise par unGTTK inadapte alors que le QTCC est normal.

Les etiologies des hypokaliemies par reabsorption trop lente deCl– sont exposees ci-dessous.

Tubulopathies hereditaires. Le syndrome de Bartter (Fig. 4) est uneaffection autosomique recessive en rapport avec differentesanomalies genetiques :

� mutations dans le gene SLC12A1 codant pour le cotransporteurapical Na+/K+/2Cl– de la branche ascendante large de l’anse deHenle (Bartter type I) ;� mutations dans le gene KCNJ1 codant pour le canal potassique

apical de la branche ascendante large de l’anse de Henle et dutube collecteur cortical (Bartter type II) ;� mutations dans le gene CLCNKB codant pour le canal chlore

basolateral de la branche ascendante large de l’anse de Henle, dutube distal et du tube collecteur (Bartter type III) ;� mutations dans le gene BSND codant pour une proteine (appelee

barttin) qui est une sous-unite du canal chlore basolateral del’anse de Henle et du tube collecteur (Bartter type IV).

Il existe deux formes cliniques :

� le Bartter classique (Bartter type III) dont le diagnostic est posependant l’enfance. Le tableau associe un syndrome polyuropo-lydipsique, une tendance a la deshydratation et, parfois, unretard de croissance. Une alcalose hypochloremique et hypoka-liemique, une fuite sodee urinaire et un hyperreninisme sontconstants. Parfois s’y associent une hypomagnesemie et unehypercalciurie avec nephrocalcinose. Le tableau biologique estcomparable a celui d’un malade sous diuretique de l’anse ;� le Bartter neonatal (Bartter type I, II, IV) s’exprime par un

polyhydramnios, un syndrome polyuropolydipisique majeurmettant en jeu le pronostic vital, un retard de croissance etune hypercalciurie severe avec nephrocalcinose. Le tableaubiologique est le meme que dans le Bartter classique.

L’evolution du Bartter classique est en general benigne sansevolution vers l’insuffisance renale severe. Le traitement repose surl’apport de K+ et les anti-inflammatoires non steroıdiens (AINS) quidiminuent la fuite de Na+ et de K+ [27,28].

Le syndrome de Gitelman est une affection autosomiquerecessive en rapport avec une anomalie du gene SLC12A3 qui codepour le cotransporteur Na+/Cl� a l’origine d’une diminution dutransport du Na+ dans le tube contourne distal. Le diagnostic estporte en general chez l’adulte jeune, soit a l’occasion d’un bilansystematique, soit devant une symptomatologie frustre (crampes,faiblesse musculaire, chondrocalcinose).

Les anomalies biologiques sont identiques a celles d’unmalade sous diuretique thiazidique avec alcalose hypokaliemi-que, hypomagnesemie, fuite sodee urinaire et hypocalciurie. Le


traitement repose sur la supplementation en K+ et enmagnesium et l’amiloride [27,29]. Il existe des formes cliniquesintermediaires entre Bartter et Gitelman et meme des transi-tions phenotypiques entre les deux affections qui peuvents’expliquer par la cooperation physiologique entre les differentstransporteurs et canaux presents sur les membranes des cellulestubulaires [30].

Deficit en magnesium. Il peut s’accompagner d’une hypokaliemieliee a un hyperaldosteronisme dont la pathogenie est inconnue. Ilfaut penser a cette cause dans les situations cliniques associees aune hypomagnesemie : diarrhees chroniques, malabsorption,traitements par diuretiques de l’anse, sels de platine, aminosides.La correction du deficit en magnesium permet la correction del’hypokaliemie [31,32].

Situations cliniques caracterisees par une bicarbonaturie. Lesacidoses tubulaires proximale et distale ainsi que le traitement paracetazolamide (Diamox1) entraınent une hypokaliemie par fuiterenale de K+. En effet, ces situations cliniques sont associees a lapresence de bicarbonates dans le TCC ce qui ralentit la reabsorptiondu Cl�.

Acidoses metaboliques chroniques. Le mecanisme de l’hypoka-liemie dans cette situation a ete explique plus haut.

Traitement par amphotericine B (Fungizone1). L’amphotericine Bs’insere dans la membrane luminale des cellules du tube distal,creant ainsi des pores qui augmentent la permeabilite membra-naire. Ceci entraıne une fuite potassique a l’origine de l’hypoka-liemie mais aussi une fuite sodee, une hypomagnesemie et uneacidose tubulaire [33].

3.2.3.2. Hypokaliemies par augmentation du QTTC (Fig. 11). Uneaugmentation du QTTC s’observe en cas de :

� traitements par les diuretiques thiazidiques et de l’anse, paracetazolamide [34] ;� apports importants en chlorure de sodium.

Dans ces deux situations, l’elevation de Qosm TCC est liee aux ionsNa+ et Cl– ;

� diureses osmotiques (apports exogenes d’uree, glycosurie,mannitol, calcium). Dans ces situations, l’elevation de Qosm TCC

est liee aux molecules non reabsorbables ou dont la reabsorptionest limitee.

3.2.4. Hypokaliemies de transfert

Une hypokaliemie de transfert peut s’observer dans differentessituations cliniques. Dans tous les cas, la reponse renale estadaptee avec une kaliurese < 15 mmol/j.





G Model


3.2.4.1. Exces d’insuline et renutrition. Lors de l’administrationd’insuline exogene a un malade diabetique, une hypokaliemie detransfert peut survenir pendant quelques heures. En cas derenutrition d’un sujet denutri, l’accumulation d’anions phosphateorganique (ARN, ADN, phospholipides) dans les cellules entraıne uneentree de K+ dans les cellules pour maintenir l’electroneutralite [14].

3.2.4.2. Paralysie periodique hypokaliemique ou maladie de West-

phall. Il s’agit d’une affection tres rare (1/100 000 naissances) dontle diagnostic repose sur quatre elements :

� des episodes de paralysie flasque de plusieurs heures (paraplegieou tetraplegie sans atteinte faciale ni des muscles respiratoires) ;� une hypokaliemie de transfert au moment des acces de paralysie ;� l’absence de myotonie clinique et electromyographique (examen

neuromusculaire normal entre les crises) ;� une histoire familiale avec transmission autosomique dominante

[35].

Les crises apparaissent durant la seconde decennie avec unefrequence elevee jusqu’a 40 ans puis diminuent avec le vieillisse-ment. Les facteurs declenchant des crises sont un repas riche englucides et un repos apres effort physique.

A cote de la forme paralytique, il existe une forme myopathiqueplus rare qui peut conduire a un deficit moteur permanent desmembres inferieurs.

Deux loci sont en cause :

� CACNA1S sur le chromosome 1 en cause dans 70 % des cas. Cegene code pour la sous-unite a d’un canal calcium sensible auxdihydropyridines ;� SCN4A sur le chromosome 17 en cause dans 10 % des cas. Ce gene

code pour la sous-unite a d’un canal sodique musculaire.

Le traitement curatif des crises repose sur l’apport de K+ par voieveineuse en prenant garde au risque d’hyperkaliemie de rebond. Letraitement preventif repose prioritairement sur :

� l’eviction des circonstances declenchantes des crises ;� l’apport per os de K+ surtout dans les situations a risque ;� l’acetazolamide en cas de mutation dans CACN1AS ;� les diuretiques epargneurs de K+ en cas d’echec de l’acetazola-

mide ou de mutations dans SCN4A.

3.2.4.3. Paralysies thyrotoxiques periodiques hypokaliemiques. Untableau clinique comparable a celui de la maladie de Westphallpeut s’observer au cours de certaines hyperthyroıdies en particu-lier chez les hommes d’origine asiatique. La symptomatologieregresse avec le traitement de la dysthyroıdie. Le mecanisme del’atteinte musculaire n’est pas connu [35].

3.2.4.4. Intoxication a la chloroquine (Nivaquine1) et a l’hydroxy-

chloroquine (Plaquenil1). Au cours des intoxications a la chlo-roquine ou a l’hydroxychloroquine, une hypokaliemie estfrequemment constatee probablement en rapport avec un transfertintracellulaire du K+ en depit d’un pH sanguin plutot acide [36,37].

Enfin, l’alcalose, qu’elle soit metabolique ou respiratoire,entraıne une hypokaliemie liee a un transfert cellulaire et a unereponse renale inadaptee du fait d’un GTTK eleve.

3.3. Traitement des hypokaliemies

Le traitement d’une hypokaliemie est d’abord le traitement desa cause.

Le traitement symptomatique repose sur l’apport de K+. Ledegre d’urgence therapeutique en cas d’hypokaliemie depend des


donnees de l’ECG (apport per os ou intraveineuse). L’apport de K+

peut se faire par l’alimentation ou par chlorure de potassiummedicamenteux (Kaleorid1, Diffu-K1). Fruits et legumes frais etsecs sont riches en K+.

La recharge potassique par voie intraveineuse peut utiliser tousles sels de K+ : chlorure de K+, citrate de K+, gluconate de K+ etphosphate monopotassique. Le KCl est le sel de K+ qui apporte le plusde K+ (13 mmol/g). Il ne faut pas depasser 1 g/h. Dans les perfusions,la concentration a ne pas depasser est de 6 g/l de KCl. Un apportintraveineux de K+ necessite une surveillance par cardioscope.

En cas de fuites renales en K+, les diuretiques antikaliuretiquessont tres utiles. On utilise la spironolactone (Aldactone1) en casd’hyperaldosteronisme et l’amiloride (Modamide1) en l’absenced’hyperaldosteronisme. Les diuretiques antikaliuretiques sontformellement contre-indiques en cas d’insuffisance renale severe(debit de filtration glomerulaire < 30 ml/min).

4. Hyperkaliemies

Une hyperkaliemie est definie par une kaliemie > 5 mmol/l.Dans la grande majorite des cas, l’hyperkaliemie est decouverte surun bilan systematique mais il existe parfois une symptomatologieclinique dominee par les signes musculaires.

Le rein est toujours responsable d’une hyperkaliemie car cetteanomalie ne peut survenir que si l’excretion urinaire de K+ estreduite.

4.1. Signes cliniques

4.1.1. Atteinte cardiaque

Elle est mise en evidence sur l’ECG :

� augmentation d’amplitude de l’onde T ;� diminution d’amplitude de l’onde P puis disparition ;� allongement de l’espace PR (bloc auriculoventriculaire) ;� elargissement de QRS (bloc intraventriculaire) ;� troubles du rythme ventriculaire : tachycardie ou flutter ou

fibrillation ventriculaire [38].

Certains auteurs definissent des stades :

� stade 1 (kaliemie autour de 6 mmol/l) : augmentation d’ampli-tude onde T ;� stade 2 (kaliemie de 6 a 7 mmol/l) : disparition de l’onde P et

elargissement QRS ;� stade 3 : bloc intraventriculaire et ralentissement de la frequence

cardiaque ;� stade 4 : bloc auriculoventriculaire complet, arret circulatoire.

4.1.2. Signes neuromusculaires

Ils surviennent souvent en meme temps que les signescardiologiques :

� paresthesies des extremites et peribuccales ;� hypotonie musculaire ;� paralysies flasques et symetriques.

4.2. Etiologies des hyperkaliemies

Lorsqu’une hyperkaliemie est diagnostiquee, il faut toujourss’assurer qu’il ne s’agit pas d’une pseudohyperkaliemie dont lescauses sont multiples [39–41] (Fig. 10).

Il existe deux grands types d’etiologies aux hyperkaliemies :




Tableau 4Medicaments pouvant entraıner une hyperkaliemie.

Mecanismes Medicaments en cause

Augmentation des apports en K Sels de regime

Chlorure de K (Kaleorid1, Diffu-K1), citrate tri-K, HCO3K

Sortie de K+ du compartiment intracellulaire

Par action directe sur la Na+K+ATPase Betabloquants, agonistes a-adrenergiques, digitaline

Par necrose cellulaire Chimiotherapie (cis-platine. . .)

Par transfert cellulaire Solutes glucoses hypertoniques

GTTK bas avec reabsorption trop lente de Na+

Disponibilite reduite de l’aldosterone IEC, sartans, heparines, spironolactone, eplerenone

Fermeture du canal epithelial sodique Amiloride, triamterene, trimethoprime, pentamidine

GTTK bas avec reabsorption trop rapide du Cl�

Syndrome hyporenine hypoaldosterone AINS

Autres mecanismes Anticalcineurines (cyclosporine, tacrolimus)

GTTK : gradient transtubulaire de K+ ; IEC : inhibiteurs de l’enzyme de conversion ; AINS : anti-inflammatoires non steroıdiens.


G Model


� les hyperkaliemies par defaut d’excretion de la charge potassi-que. Ce sont les causes les plus frequentes d’hyperkaliemie ;� les hyperkaliemies par transfert cellulaire.

4.2.1. Hyperkaliemies par defaut d’excretion renale de K+

Le defaut d’excretion du K+ (Tableau 4, Fig. 10) peut etre enrapport avec soit :

� un GTTK inadapte (diminution de la capacite de secretion du K+

dans le TCC) ;� une diminution du flux hydrique dans le TCC. Une telle

diminution limite l’excretion urinaire de K+ meme si le TCCarrive a secreter normalement le K+.

Les deux anomalies peuvent s’associer.

4.2.1.1. Hyperkaliemies par GTTK inadapte (Fig. 12). Elles secaracterisent par un GTTK inadapte (< 10) alors que le QTCC estnormal. Ce dernier peut toutefois diminuer si l’apport en chlorurede sodium est bas, ce qui peut majorer l’hyperkaliemie.4.2.1.1.1. Hyperkaliemies par GTTK inadapte par reabsorption trop

lente de Na+. Dans cette situation une deshydratation du secteurextracellulaire est souvent presente en rapport avec une fuiterenale de Na+, la renine est toujours elevee. L’aldosterone estvariable en fonction de l’etiologie.

Les etiologies des hyperkaliemies par GTTK inadapte parreabsorption trop lente de Na+ sont les suivantes :

� l’insuffisance surrenalienne aigue ou lente (maladie d’Addison).L’aldosterone est basse ;� les medicaments diminuant la biodisponibilite de l’aldosterone :� les inhibiteurs de l’enzyme de conversion,� les antagonistes des recepteurs de type 1 de l’angiotensine II,� les heparines non fractionnees ; elles diminuent le nombre et

l’affinite des recepteurs a l’angiotensine II dans la zoneglomerulee de la surrenale [42] ; les heparines de bas poidsmoleculaire elevent aussi la kaliemie mais les hyperkaliemiessemblent plus rares qu’avec les heparines non fractionnees[43],� les medicaments bloquant le recepteur aux

mineralocorticoıdes : spironolactone et eplerenone ;� les medicaments entraınant la fermeture du canal epithelial

sodique : amiloride (Modamide1) et triamterene (retire dumarche francais), trimethoprime et pentamidine [44,45] ;� l’insuffisance renale chronique severe [46]. L’hyperkaliemie est

observee en cas d’insuffisance renale severe (debit de filtration


glomerulaire < 30 ml/min), surtout si l’apport potassique esteleve. Les mecanismes de l’hyperkaliemie sont mal connus. LeQosm TCC est normal mais du fait de la reduction nephronique, leQosm TCC traverse un nombre reduit de TCC. L’hyperkaliemies’expliquerait par le fait que le GTTK ne peut pas s’eleversuffisamment meme en presence d’aldosterone. En effet, le TCCn’aurait pas le « temps » d’elever suffisamment le GTTK du fait del’augmentation de la vitesse de passage des osmoles dans le TCCce qui limite la reabsorption du Na+ par les nephrons residuels(equivalent d’une reabsorption trop « lente » de Na+) ;� les pseudo-hypo-aldosteronismes de type 1, dont il existe deux

formes cliniques.

La forme autosomique dominante est en rapport avec desmutations heterozygotes dans le gene codant pour le recepteur auxmineralocorticoıdes, d’ou un deficit de l’action cellulaire del’aldosterone. Le diagnostic est porte dans les premiers jours devie devant une hyperkaliemie (qui constitue le risque le plusimportant de cette maladie), une fuite sodee, une hypotensionarterielle, une acidose metabolique et un taux circulant tres elevede renine et d’aldosterone. Le phenotype est en general peu severeet la maladie est facilement controlee par l’apport sode (qui doitetre souvent tres important). Vers l’age de 6–8 ans, uneamelioration spontanee avec restauration de l’homeostasie sodeeest toujours observee.

La forme autosomique recessive est, quant a elle, en rapportavec des mutations inactivatrices du gene codant pour lecanal epithelial sodique. Les manifestations cliniques sont lesmemes que dans la forme dominante mais le phenotype estbeaucoup plus severe avec une fuite sodee massive mettant enjeu le pronostic vital. De plus, le canal epithelial sodique etantexprime dans de nombreux organes dont les voies respiratoires,il existe un exces de secretions bronchiques riches en Na+,favorisant les infections pulmonaires. Le traitement comporteune supplementation a vie et importante en chlorure de sodiumet les resines echangeuses d’ions pour controler la kaliemie[47,48].4.2.1.1.2. GTTK inadapte par reabsorption trop rapide du Cl–. Danscette situation, il existe une tendance a l’hyperhydratation dusecteur extracellulaire par retention renale chlorosodique ; larenine est basse. On parle de shunt au Cl� pour designer lapermeabilite anormale au Cl� du TCC.

Les etiologies des hyperkaliemies par GTTK inadapte parreabsorption trop rapide du Cl� sont les suivantes :

� les medicaments :� les anti-inflammatoires non steroıdiens (AINS) : ils entraınent

une hyperkaliemie secondaire a un syndrome hyporenine-





G Model


hypoaldosterone car ils inhibent directement la secretion derenine,� les inhibiteurs de la calcineurine : cyclosporine et tacrolimus

[49,50]. Les mecanismes a l’origine de l’hyperkaliemie sontincompletement elucides. La cyclosporine a de multiplesactions sur les cellules principales du TCC comme la diminu-tion de l’activite de la Na+K+ATPase et la fermeture des canauxpotassiques qui limitent la secretion de K+ dans le TCC [51] ;

� les syndromes hyporenine-hypoaldosterone ; ils sont observesdans les atteintes tubulo-interstitielles au cours de certainesnephropathies que l’on peut classer en trois groupes :� les maladies generales : diabete, lupus erythemateux, drepa-

nocytose,� les uropathies malformatives (reflux vesicorenal, pyelone-

phrites chroniques),� le rejet aigu ou chronique d’allogreffe renale.

Le syndrome hyporenine-hypoaldosterone s’observe aussivolontiers chez le sujet age avec reduction nephronique et unereponse diminuee de la surrenale a l’hyperkaliemie [52] ;

Fig. 12. Arbre decisionnel. Hyperkaliemie par defaut d’excretion renale du K+. GTTK : g

l’enzyme de conversion.


� le pseudo-hypo-aldosteronisme de type 2 (syndrome deGordon) : il s’agit d’une affection rare autosomique dominantecaracterisee par une hyperkaliemie avec acidose metabolique puisplus tardivement une HTA. La renine est constamment basse,l’aldosterone elevee ou normale. Il n’y a pas de perte de sel commeau cours des pseudo-hypo-aldosteronismes de type 1, au contraire,la volemie est plutot haute. La fonction renale est normale. Il existeune importante heterogeneite genetique dans cette maladie avecau moins quatre genes en cause dont deux identifies (WNK1 etWNK4). Ces deux genes codent pour des proteines kinases quifavorisent la fermeture des canaux potassiques apicaux etstimulent la reabsorption de Cl– par voie paracellulaire, ce quirend bien compte du tableau clinique. Les diuretiques thiazidiquessont le traitement de choix car ils corrigent l’hyperkaliemie etl’HTA qui est volodependante [53,54].

4.2.1.2. Hyperkaliemies par diminution de QTCC. Au cours de cesaffections, le QTCC est bas alors que le GTTK est adapte (>15)(Fig. 12).

Les etiologies sont les suivantes :

radient transtubulaire de K+ ; HTA : hypertension arterielle ; IEC : inhibiteurs de





G Model


� la deshydratation du secteur extracellulaire et l’apport sodereduit. Dans ce cas, le QosmTCC est bas du fait de la pauvrete desurines en Na+ et Cl– ;� les regimes limites en proteine et les situations d’anabolisme.

Dans ces cas, le QosmTCC est bas du fait de la pauvrete des urinesen uree.

4.2.2. Hyperkaliemies par transfert cellulaire

Les etiologies sont :

� les acidoses minerales (mais pas les acidoses organiques) ;� le diabete desequilibre ;� les destructions cellulaires : rhabdomyolyses, ecrasement

musculaire, brulures etendues, hemolyse, lyse tumorale, saigne-ment digestif. Ces affections ne s’accompagnent d’hyperkaliemieque s’il existe un trouble de l’excretion du K+.� la digitaline, les betabloquants, les agonistes a-adrenergiques.

Ces molecules inhibent la Na+K+ATPase, ce qui favorise l’issuede K+ de la cellule ;

� la paralysie periodique familiale de Gamstorp. Cette affectionautosomique dominante ressemble a la maladie de Westphallmais les acces paralytiques s’accompagnent d’une hyperkaliemie(ou d’une kaliemie normale). Les differences avec la maladie deWestphall sont :� les facteurs declenchants : apport de K+, jeune, stress,

grossesse, repos apres exercice ;� l’age de debut des acces de paralysies est plus jeune (avant

10 ans) et les acces sont plus frequents et de plus courte duree ;� il existe une myotonie entre les crises chez 50 % des malades

avec rigidite musculaire clinique ou signes a l’EMG ;� evolution vers une myopathie progressive chronique avec

diminution de la force musculaire.

Les mutations siegent dans le gene SCN4A mais sont differentesde celles observees dans la maladie de Westphall. Un traitementcuratif de la crise n’est pas toujours necessaire. Le malade peutabsorber des glucides ou utiliser un b-1 stimulant en spray(salbutamol). Le traitement preventif des crises repose sur leregime pauvre en potassium, l’acetazolamide et les diuretiquesthiazidiques [35].

4.3. Traitement

Le traitement d’une hyperkaliemie est d’abord le traitement desa cause. Differents traitements symptomatiques permettent detraiter l’hyperkaliemie elle-meme.

4.3.1. Moyens de traitement de l’hyperkaliemie

Ces moyens sont :

� le regime pauvre en K+ ;� les sels de calcium, qui s’opposent aux effets cardiaques

de l’hyperkaliemie sans faire baisser la kaliemie. De plus,leur effet est passager ne durant que le temps de l’augmenta-tion de la calcemie qu’ils provoquent. On peut utiliserle gluconate de calcium a 10 % a la posologie de 10 a 30 mlpar voie intraveineuse a passer en 2 a 3 minutes. Les selsde calcium sont contre-indiques si le patient est sousdigitalique ;� les resines echangeuses de cations : on utilise le polystyrene

sulfonate de sodium (Kayexalate1) a la posologie de 30 a 90 g/j


(soit 2 a 6 cuillerees-mesures, en 3 a 4 prises) par voie buccaleou, mieux, en lavements par voie rectale (lavements a garder sipossible plusieurs heures). Il s’agit d’une poudre a diluer dansl’eau, sachant que 1 gramme de Kayexalate1 echange 1 a2 mmol de K+ pour 1 a 2 mmol de Na+. Du fait de l’apportsodique, l’HTA et l’insuffisance cardiaque sont des contre-indications relatives. Dans ce cas, on peut utiliser le calciumpolystyrol sulfonate (Calcium Sorbisterit1) qui echange le K+

pour du Ca++. Les resines echangeuses de cations sontindiquees surtout dans les hyperkaliemies chroniquesmoderees ;� l’alcalinisation, qui a un effet hypokaliemiant modeste en

l’absence d’acidose metabolique [55]. On peut utiliser :� l’eau de Vichy ou toute autre eau de boisson riche en

bicarbonates,� le HCO3Na a 1,4 % qui apporte 165 mmol/l de Na+ et de

HCO3�,

� le HCO3Na a 4,2 % (il apporte 3 fois plus de Na+ et de HCO3� que

le HCO3Na a 1,4 %). Le HCO3Na apporte beaucoup de Na+ et nepeut donc pas etre utilise chez l’insuffisant cardiaque ou en casde surcharge hydrosodee ou d’anurie (sauf si l’anurie est enrapport avec une insuffisance renale aigue fonctionnelle pardeshydratation extracellulaire) ;

� l’apport conjoint d’insuline et de glucose. C’est le moyenmedical le plus efficace pour faire baisser la kaliemie. De plusle risque de surcharge vasculaire est bien moindre qu’avec lessolutes alcalins. La posologie est de 500 ml de G20 % avec 10 Ud’insuline a passer en 30 minutes a 2 heures. Le traitementpeut etre poursuivi pour prevenir une reascension de lakaliemie avec du G10 % couple a l’insuline a un debit a adapteraux kaliemies de controle en attendant le traitement de lacause ;� l’epuration extrarenale par hemodialyse ou dialyse peritoneale.

C’est la technique la plus efficace et la plus rapide pour fairebaisser de facon durable la kaliemie ;� les betamimetiques. Ils entraınent une baisse moderee de la

kaliemie. D’efficacite inconstante, ils sont tres peu employes ;� les diuretiques de l’anse. Ils peuvent etre utilises chez les

malades en surcharge vasculaire avec une hyperkaliemiemoyenne.

4.3.2. Indications

Le degre d’urgence therapeutique en cas d’hyperkaliemiedepend des donnees de l’ECG [56]. Toutefois un ECG normal nedoit pas faire negliger l’hyperkaliemie car l’ECG peut se modifierrapidement.

En cas d’hyperkaliemie moderee, le traitement repose sur labaisse des apports en K+, les resines echangeuses d’ions et/oul’alcalinisation per os en cas d’acidose.

Si l’hyperkaliemie est moyenne, il faut utiliser l’apport conjointd’insuline et de glucose auquel on peut ajouter du HCO3Na en casd’acidose et en l’absence de surcharge hydrosodee. Chez lespatients en inflation hydrosodee (insuffisance cardiaque), on peutassocier au glucose un diuretique [57].

En cas d’hyperkaliemie grave, apres l’injection de gluconatede calcium, la perfusion de glucose et d’insuline doit se fairea un debit eleve. On peut y associer l’alcalinisation (250 a 500 mlde HCO3Na a 1,4 %) sauf en cas de surcharge vasculaire. En casd’echec, l’epuration extrarenale est le seul recours.

Chez le dialyse presentant une hyperkaliemie, l’alcalinisationest inefficace. Le temps de mettre en place l’epurationextrarenale, il faut administrer au malade 50 ml de G50 % avec10 U d’insuline en bolus puis du G10 % a un debit de 50 ml/min[58].





G Model


Points forts

Delai d’action des traitements de l’hyperkaliemie

Immediat :

� hemodialyse ;

� sels de calcium (mais ils ne font pas baisser la kaliemie).

30 minutes a 1 heure :

� alcalinisation (mais effet modeste en l’absence

d’acidose) ;

� betamimetiques (mais efficacite inconstante).

1 heure a 4 heures :

� apport conjoint d’insuline et de glucose ;

� resines echangeuses de cations administrees par voie

rectale ;

� diuretiques de l’anse.

Plus de 6 heures :

� resines echangeuses de cations administrees par voie

orale ;

� regime pauvre en K.

Conflit d’interet

L’auteur declare n’avoir aucun conflit d’interet.

References

[1] Giebisch G, Krapf R, Wagner C. Renal and extrarenal regulation of potassium.Kidney Int 2007;72:397–410.

[2] Giebisch G. Challenges to potassium metabolism: internal distribution andexternal balance. Wien Klin Wochenschr 2004;116:353–66.

[3] Berland Y, Dussol B. Physiologie du potassium. In: Berland Y, Dussol B, editors.Nephrologie pour l’interne. Paris: Elsevier; 1998. p. 37–62.

[4] Krapf R. Acid-base and potassium homeostasis. Nephrol Dial Transplant1995;10:1537–9.

[5] Giebisch G. Les canaux potassiques dans le rein. Nephrologie 2000;21:223–8.[6] Meneton P, Loffing J, Warnock DG. Sodium and potassium handling by the

aldosterone-sensitive distal nephron: the pivotal role of the distal and con-necting tubule. Am J Physiol Renal Physiol 2004;287:F593–601.

[7] Subramanya AR, Yang CL, McCormick JA, Ellison DH. WNK kinases regulatesodium chloride and potassium transport by the aldosterone-sensitive distalnephron. Kidney Int 2006;70:630–4.

[8] Scolnik D, Halperin ML. Renal potassium wasting in the absence of aldoste-rone. Insights into the mechanism for the secretion of potassium. Nephron1993;63:342–6.

[9] Dussol B. Troubles du metabolisme du potassium. In: Berland Y, Dussol B,editors. Nephrologie pour l’interne. Paris: Elsevier; 1998. p. 61–92.

[10] Halperin ML, Kamel SK. Potassium. Lancet 1998;352:135–40.[11] Ethier JH, Kamel KS, Magner PO, Lemann J, Halperin ML. The transtubular

potassium concentration in patients with hypokalemia and hyperkalemia. AmJ Kidney Dis 1990;15:309–15.

[12] Halperin ML, Cheema-Dhadli S, Phillip LE. Potassium excretion: a story that iseasy to digest. J Am Soc Nephrol 1994;5(5 suppl. 1):S23–8.

[13] Kamel SK, Quaggin S, Scheich A, Halperin ML. Disorders of potassium home-ostasis: an approach based on pathophysiology. Am J Kidney Dis1994;24:597–613.

[14] Potassium physiology. In: Halperin ML, Goldstein ME, editors. Fluid, electro-lyte and acid-base physiology. Philadelphia: WB Saunders; 1994. p. 321–424.

[15] Berland Y, Dussol B. Nephropathies interstitielles. In: Berland Y, Dussol B,editors. Nephrologie pour l’interne. Paris: Elsevier; 1998. p. 195–223.

[16] Lin SH, Cheema-Dhadli S, Gowrishankar M, Marliss ER, Kamel KS, Halperin ML.Control of excretion of potassium: lessons from studies during prolonged totalfasting in human subjects. Am J Physiol 1997;273:F796–800.

[17] Pimenta E, Calhoun DA. Primary aldosteronism: diagnosis and treatment. JClin Hypertens 2006;8:887–93.

[18] Raffaitin C, Mimouni S, Corcuff JB. Depistage biologique de l’hyperaldoster-onisme primaire. Revue de la litterature. Ann Biol Clin (Paris) 2006;64:253–7.

[19] Lifton RP, Dluhy RG, Powers M, Rich GM, Cook S, Ulick S, et al. A chimaeric 11-b-hydroxylase/aldosterone synthase gene causes glucocorticoid-remediablealdosteronism and human hypertension. Nature 1992;355:262–5.


[20] McMahon GT, Dluby RG. Glucocorticoid-remediable aldosteronism. Arq BrasEndocrinol Metab 2004;48:682–6.

[21] Lin SH, Chau T. A puzzling cause of hypokalaemia. Lancet 2002;360:224.[22] Khosla N, Hogan D. Mineralocorticoid hypertension and hypokalemia. Semin

Nephrol 2006;26:434–40.[23] Stewart PM, Krozowski ZS, Gupta A, Milford DV, Howie AJ, Sheppard MC, et al.

Hypertension in the syndrome of apparent mineralocorticoid excess due to themutation of the 11-ß-hydroxysteroid dehydrogenase type 2 gene. Lancet1996;347:88–91.

[24] Nussberger J. Investigating mineralocorticoid hypertension. J Hypertens2003;21:S25–30 [suppl].

[25] Luft FC. Mendelian forms of human hypertension and mechanisms of disease.Clin Med Res 2003;1:291–300.

[26] New MI, Geller DS, Fallo F, Wilson RC. Monogenic low renin hypertension.Trends Endocrinol Metab 2005;16:92–7.

[27] Naesens M, Steels P, Verberckmoes R, Vanrenterghem Y, Kuypers D. Bartter’sand Gitelman’s syndromes: from gene to clinic. Nephron Physiol 2004;96:65–78.

[28] Zelikovic I. Hypokalaemic salt-losing tubulopathies: an evolving story.Nephrol Dial Transplant 2003;18:1696–700.

[29] Jang HR, Oh Y, Na KY, Joo KW, Jeon US, Cheong HI, et al. From bench to bedside:diagnosis of Gitelman’s syndrome – defect of sodium chloride cotransporter inrenal tissue. Kidney Int 2006;70:813–7.

[30] Jeck N, Konrad M, Peters M, Weber S, Bonzel KE, Seyberth HW. Mutations inthe chloride channel gene, CLCNKB, leading to a mixed Bartter-Gitelmanphenotype. Pediatr Res 2000;48:754–8.

[31] Al-Ghamdi SM, Cameron EC, Sutton RA. Magnesium deficiency: pathophysio-logic and clinical overview. Am J Kidney Dis 1994;24:737–52.

[32] Abbott LG, Rude RK. Clinical manifestations of magnesium deficiency. MinerElectrolyte Metab 1993;19:314–22.

[33] Deray G, Mercadal L, Bagnis C. Nephrotoxicite de l’amphotericine B. Nephro-logie 2002;23:119–22.

[34] Greger R. Why do loop diuretics cause hypokalaemia? Nephrol Dial Transplant1997;12:1799–801.

[35] Burtey S, Vacher-Coponat H, Berland Y, Dussol B. A propos de deux cas deparalysie periodique hypokaliemique. Nephrol Ther 2006;2:379–86.

[36] Reddy VG, Sinna S. Chloroquine poisoning: report of two cases. Acta Anaes-thesiol Scand 2000;44:1017–20.

[37] Jordan P, Brookes JG, Nikolic G, Le Couteur DG. Hydroxychloroquine overdose:toxicokinetics and management. J Toxicol Clin Toxicol 1999;37:861–4.

[38] Esposito C, Bellotti N, Fasoli G, Foschi A, Plati AR, Dal Canton A. Hyperkalemia-induced ECG abnormalities in patients with reduced renal function. ClinNephrol 2004;62:465–8.

[39] Hira K, Ohtani Y, Rahman M, Noguchi Y, Shimbo T, Fukui T. Pseudohyperka-laemia caused by recentrifugation of blood samples after storage in gelseparator tubes. Ann Clin Biochem 2001;38:386–90.

[40] Mazarelo F, Donaldson D. Lessons to be learned: a case study approach:pseudohyperkalaemia due to thrombocytosis in a case of tubo-ovarian ab-scess. J R Soc Health 1999;119:196–9.

[41] Carella M, d’Adamo AP, Grootenboer-Mignot S, Vantyghem MC, Sposito L,D’Eustacchio A, et al. A second locus mapping to 2q35-36 for familial pseu-dohyperkalaemia. Eur J Hum Genet 2004;12:1073–6.

[42] Oster JR, Singer I, Fishman LM. Heparin-induced aldosterone suppression andhyperkalemia. Am J Med 1995;98:575–8.

[43] Koren-Michowitz M, Avni B, Michowitz Y, Moravski G, Efrati S, Golik A. Earlyonset of hyperkalemia in patients treated with low molecular weight heparin:a prospective study. Pharmacoepidemiol Drug Saf 2004;13:299–302.

[44] Kleyman TR, Roberts C, Ling BN. A mechanism for pentamidine-inducedhyperkalemia: Inhibition of distal nephron sodium transport. Ann InternMed 1995;122:103–6.

[45] O’Brien JG, Dong BJ, Coleman RL, Gee L, Balano KB. A 5-year retrospectivereview of adverse drug reactions and their risk factors in human immuno-deficiency virus-infected patients who were receiving intravenous pentami-dine therapy for Pneumocystis carinii pneumonia. Clin Infect Dis 1997;24:854–9.

[46] Acker CG, Johnson JP, Palevsky PM, Greenberg A. Hyperkalemia in hospitalizedpatients. Causes, adequacy to treatment, and results of an attempt to improvephysician compliance with published therapy guidelines. Ann Intern Med1998;158:917–24.

[47] Landau D. Potassium-related inherited tubulopathies. Cell Mol Life Sci2006;63:1962–8.

[48] Vantyghem MC, Perimenis P, Wemeau JL. Pseudo-hypoaldosteronismes.Presse Med 2004;33:123–9.

[49] Deray G, Benhmida M, Le Hoang P, Maksud P, Aupetit B, Baumelou A, et al.Renal function and blood pressure in patients receiving long-term, low-dosecyclosporine therapy for idiopathic autoimmune uveitis. Ann Intern Med1992;117:578–83.

[50] Higgins R, Ramaiyan K, Dasgupta T, Kanji H, Fletcher S, Lam F, et al. Hypona-traemia and hyperkalaemia are more frequent in renal transplant recipientstreated with tacrolimus than with cyclosporin. Further evidence for differ-ences between cyclosporine and tacrolimus nephrotoxicities. Nephrol DialTransplant 2004;19:444–50.

[51] Ling BN, Eaton DC. Cyclosporin A inhibits apical secretory K+ channels in rabbitcortical collecting tubule principal cells. Kidney Int 1993;44:974–84.

[52] Mulkerrin E, Epstein FH, Clark BA. Aldosterone responses to hyperkalemia inhealthy elderly humans. J Am Soc Nephrol 1995;6:1459–62.





G Model


[53] Proctor G, Linas S. Type 2 pseudohypoaldosteronism: new insights into renalpotassium, sodium, and chloride handling. Am J Kidney Dis 2006;48:674–93.

[54] Hadchouel J, Delaloy C, Faure S, Achard JM, Jeunemaitre X. Familial hyperka-lemic hypertension. J Am Soc Nephrol 2006;17:208–17.

[55] Kamel KS, Wei C. Controversial issues in the treatment of hyperkalaemia.Nephrol Dial Transplant 2003;18:2215–8.


[56] Weiner ID, Wingo CS. Hyperkalemia: a potential silent killer. J Am Soc Nephrol1998;9:1535–43.

[57] Palmer BF. Managing hyperkalemia caused by inhibitors of the renin-angio-tensin-aldosterone system. N Engl J Med 2004;351:585–92.

[58] Allon M. Hyperkalemia in end-stage renal disease: mechanisms and manage-ment. J Am Soc Nephrol 1995;6:1134–42.




equilibre potassique

Documents

gttk et

phrologie et

hco3 et

uide dans

et biologiques kaliurese

debit dosmoles dans

role cle dans

tube collecteur cortical