Homéostasie du Potassium - Cours PDF

Pr Ivan Tack Physiologie rénale Agathe RENAULT Capsule n°13 et 14 Ronéo n°6 Chloé FAGGION HOMÉOSTASIE DU POTASSIUM Objectif pédagogique: Décrire le bilan métaboli...

Pr Ivan Tack Physiologie rénale Agathe RENAULT Capsule n°13 et 14 Ronéo n°6 Chloé FAGGION HOMÉOSTASIE DU POTASSIUM Objectif pédagogique: Décrire le bilan métabolique du K+ (entrées, sorties) et sa distribution au sein de l’organisme. Citer 3 aliments riches en K+. Expliquer le rôle cellulaire du K+, en particulier comment il contribue au potentiel de membrane et au fonctionnement des cellules nerveuses et musculaires. I. RÔLES ET BILAN DU POTASSIUM 1) Potassium Le potassium est le second composé minéral, après le Ca2+, et le principal cation soluble de l’organisme, loin devant le Na+. Il est très essentiellement intracellulaire (à plus de 95%) et ses transferts transmembranaires jouent un rôle clé dans la polarisation des membranes cellulaires et dans le phénomène de croissance cellulaire en situation physiologique. L’homéostasie du K+ est étroitement couplée à celle du Na+, en particulier au moment des échanges rénaux. Des apports suffisants en K+ peuvent également réduire le risque d’HTA et d’AVC. Ce qui explique que les recommandations nutritionnelles des pays ouest occidentaux tendent à promouvoir sa consommation en plus large quantité en parallèle à la consommation de végétaux. Les variations extrêmes de la kaliémie sont dangereuses : elles peuvent entraîner la mort par trouble du rythme cardiaque brutalement et rapidement (il faut donc avoir le réflexe de faire un ECG en cas d’hypo ou d’hyperkaliémie !). 2) Distribution et bilan La distribution du K+ est très inhomogène, l’essentiel (96-97%) est contenue dans le secteur intra-cellulaire. Pour un sujet de 70 kg, cela représente ≈ 3500 mmol, avec une concentration moyenne comprise entre 100 et 140 mmol/L selon les types cellulaires. L’essentiel du K+ est intramusculaire (≈ les 3/4). Le foie et les érythrocytes sont également riches en K+. Le K+ extracellulaire représente donc une quantité infime (≈ 2%) du K+ total de l’organisme, soit 70 mmol, avec une concentration moyenne de 3,5-5 mmol/L. Le secteur plasmatique étant plus petit mais demême concentration que le secteur extra-cellulaire, sa teneur en K+ représente moins de 0,5 % du K+ total. 1 L’apport quotidien est d’environ 3 à 4 g (soit ≈ 100 mmol/jour). La totalité de ce K+ va être absorbée mais il y aura quelques mmol de sécrétions digestives qui vont partir dans les selles, ce qui fait qu’au final le bilan net d’entrée dans le tube digestif est d’environ 90 %. Ce K+ va pénétrer dans le secteur extra-cellulaire mais ne va pas y rester : il va être transvasé vers le secteur intra-cellulaire. Le bilan net du K+ se fera par excrétion rénale, il y a une perte de seulement quelques mmol par la sudation, qui, ajoutée avec les pertes digestives représente à peine 10 mmol. Le rein élimine l’excédent de K+ apporté par l’alimentation. S’il n’y a pas besoin de construction de novo de cellules, globalement ce qui est entré ressortira donc 90 mmol excrétés par les urines et 10 mmol excrétés par les selles et la sudation. La sortie digestive de K+ peut augmenter fortement en cas de troubles digestifs bas (diarrhées) due à la capacité de sécrétion colique de potassium. 3) Alimentation D’où vient le K+ dans les aliments ? Contrairement au Na+, ce n’est pas le K+ ajouté dans l’alimentation mais celui contenu dans les aliments qui va être la source de K+. La moitié de l’apport en K+ de la journée vient de la consommation de légumes et de fruits, surtout les fruits et légumes secs qui ont un cytosol cellulaire qui a été déshydraté donc très riche en potassium (les abricots secs, les amandes, les lentilles… ). L’autre 2 moitié provient de la viande (le jambon sec qui a été déshydraté sera plus riche en K+ que d’autres viandes) , des laitages,... Il existe des aliments pauvres en K+ comme le porc qui est l’une des viandes les moins riches en K+, le lait contrairement aux autres laitages, le riz et le pain qui correspondent aux molécules d’amidon, et les œufs. II. PRINCIPES ET OBJECTIFS DE L’HOMÉOSTASIE DU POTASSIUM Objectif pédagogique : Connaître la valeur usuelle de la kaliémie, ses variations extrêmes et les critères de gravité qui impliquent une prise en charge rapide. Citer quatre conditions pré analytiques à respecter pour le dosage de la kaliémie. R704. Comprendre que la base de l’homéostasie du potassium tend à maintenir stable le rapport entre le potassium intra-cellulaire (Ki) et le potassium extracellulaire (Ke). Décrire les mécanismes d’ajustement de la kaliémie au cours d’un repas ou d’une activité physique. 1) Homéostasie du potassium : 5 messages Le K+ permet le maintien de la polarité cellulaire grâce à des canaux potassiques et des pompes Na+/K+ ATPase et les dyskaliémies entraîneront des troubles de polarité cellulaire en particulier qui entraînent des troubles du rythme cardiaque. Les variations rapides de la kaliémie sont pondérées par les transferts trans-cellulaires mais le bilan net du K+ dépend des apports et de l’excrétion rénale car le seul organe d’ajustement est le rein qui excrète et secrète les excédents si nécessaire. L’humain est très adapté à l’excrétion massive du K+ car c’est un cueilleur et mangeur de fruit donc exposé à de grande quantité de potassium qui lui sont nécessaires à son bon fonctionnement. En revanche, il est rarement exposé à des carences en potassium. Il est donc très adapté à l’expression massive de K+ mais moins performant lorsqu’il s’agit de faire son épargne, contrairement au Na. En termes de régulation, l’homéostasie du K+ interfère avec celle du Na+, mais en sens opposé : lorsque le rein épargne du Na+, il tend à sécréter du K+. L’exploration d’une dyskaliémie (hyper ou hypo) impose d’évaluer en parallèle l’homéostasie du sodium. 2) Objectifs de l’homéostasie L’exploration d’une dyskaliémie impose d’évaluer en parallèle l’homéostasie du Na+. L’objectif principal de l’homéostasie du K+, à court terme, est de maintenir le ratio Ki / Ke, c'est-à-dire kalicytie (potassium dans la cellule) sur kaliémie. a) Excitabilité neuromusculaire Le potassium détermine l’état d’excitabilité neuromusculaire. Le ratio [Ki]/[Ke], si l’on s'en fie aux données que l’on possède concernant le muscle, c’est 140 mmol/L dans la cellule sur environ 4 mmol/L hors de la cellule ([Ki]/[Ke] = 140/4 = 35) ce qui fait 35 si l'on considère que cette valeur est 3 stable grâce aux canaux potassiques et la pompe sodium/potassium ATPase. On a une stoechiométrie de 3 sodiums sortis pour 2 potassiums rentrés et un ATP consommé. On peut alors réécrire l’équation de NERNST en ne gardant que la partie concernant le potassium et dans ce cas le potentiel de repos d’une cellule est : Em = -60 x log[Ki]/[Ke] = -60 x log 140/4 ≈ -90 mV. Vous voyez bien dans cette équation, que si la kaliémie diminue (donc [Ke]), le ratio va devenir supérieur à 35 et le produit deviendra en valeur absolue supérieur à 90. Cela veut dire que le potentiel de repos va diminuer en valeur négative et que la cellule sera sans doute moins excitable. b) Capacité de régulation anisotonique du volume cellulaire Une seconde fonction importante du potassium est le maintien de la capacité de régulation du volume cellulaire, c’est ce que l’on appelle la régulation anisotonique du volume cellulaire. Lorsque la pression osmotique environnante varie, les flux de potassium vont permettre à la cellule d’ajuster son contenu osmotique de manière à éviter les transferts massifs d’eaux dans un sens ou dans l’autre. Ainsi lorsque l'osmolalité extracellulaire va diminuer, la cellule va tendre à laisser fuir du potassium et donc à diminuer sa kalicytie ce qui aura pour effet de diminuer l’osmolalité intracellulaire puisque c’est une des principale osmole. De ce fait, le gradient de pression osmotique transcellulaire tendra à diminuer voire à s’annuler, stabilisant ainsi le volume cellulaire par baisse du gradient osmotique permettant ainsi d’éviter les variations de volume trop importantes. On aura exactement le même phénomène si l'osmolalité extracellulaire augmente. Pour que ce phénomène ait lieu, il convient que la cellule soit normalement équilibrée en potassium. Une cellule qui serait déjà préalablement dans un contexte d’hypokaliémie chronique aura une beaucoup moins bonne adaptation à une baisse de pression osmotique. C’est ce qu’il se passe par exemple dans les hyponatrémies où il existe une hypokaliémie chronique. 3) Hypokaliémie Si l’on s’intéresse maintenant à l’état du rapport [Ki]/[Ke] et des conséquences d’une hypokaliémie, il faut avoir en tête une chose fondamentale : la kalicytie [Ki] de notre équation diminue moins vite que la kaliémie. C’est assez logique puisque la teneur des deux compartiments en potassium est très 4 largement différente. Comme vous le montre ce graphique de gauche, lorsqu’un déficit en potassium survient (ici c’est un déficit en stock total de potassium pour un sujet de 70 kg) et que l’on regarde la variation de la kaliémie en ordonnée, on obtient une droite de régression. Néanmoins comme vous le voyez, pour la perte d'un mmol (de 4 à 3) on aura perdu environ 350 mmol de potassium dans le secteur essentiellement intracellulaire. Ce qui veut dire que lorsque la kaliémie passe de 4 à 3 elle diminue de 25%. Lorsqu’elle a diminué de 25%, la kalicytie qui, elle, a perdu 350 mmol pour 3500, a diminué d’environ 10%. En conséquence, le ratio [Ki]/[Ke] a augmenté dans cette condition. La conséquence est, d’après la réécriture de l’équation de NERNST, une hyperpolarisation des cellules, en particulier musculaires et nerveuses qui seront moins excitables. Il en résulte paradoxalement une hyperexcitabilité des cellules myocardiques à cause de la non-fermeture des canaux sodés. Cela entraîne : - Une fatigabilité musculaire, des crampes voire une paralysie et une rhabdomyolyse ; - Un retard de repolarisation ventriculaire (ce qui fait apparaître une onde T aplatie et une onde U augmentée), et une excitabilité non physiologique avec l’apparition d’extrasystoles ; - Au niveau du SN, le défaut d’excitabilité se traduira par une moindre activité du complexe moteur migrant avec une constipation ou un iléus. Cette constipation peut être un piège car les personnes auront tendance à prendre des laxatifs ce qui induira une sécrétion de potassium supplémentaire par le tube digestif. Au niveau du SNP on aura une paralysie périphérique ascendante. 4) Critères de gravité Si l’on se fie aux critères classiques de gravité nécessitant un traitement rapide en cas d'hypokaliémie, il existe plusieurs façons d'aborder le problème. La première est réalisée via les classifications, qui est celle qui est classiquement présentée en cours, dont les valeurs sont inscrites sur cette diapositive. (mais qui n’est selon le prof, pas très utile parce que des patients avec une kaliémie à 3 peuvent être en grand danger alors que certains patients avec une kaliémie à 2,5 s'ils sont à l’état d’équilibre depuis de nombreux mois peuvent être dans une situation qui n'est pas très inquiétante). Réellement les deux éléments les plus critiques, les seuls réels signes de gravité sont : - Résultats de l’électrocardiogramme ; - Présence de signes de paralysie en particulier la tétraparésie ascendante qui est un signe de gravité immédiat. 5 L’ECG montre un aspect qui se dégrade progressivement avec sur la partie haute (de la diapo) un ECG normal avec un QRS, l’onde T, l’onde U qui est parfois détectable en D2 et en V1, V2 et V3. On voit progressivement un aplatissement de l’onde T qui va devenir indétectable voire même une dépression du segment ST. On peut voir l’onde U qui reste à peu près identique augmentant parfois un peu en amplitude dans les hypokaliémies très profondes, au point de donner un aspect d’onde T décalée à droite alors qu’en fait il ne s’agit plus de l’onde T mais de l’onde U que l’on détecte plus loin que l’onde T. L'apparition sur l’ECG de ce profil que l’on appelle une torsade de pointe (à gauche en bas sur la diapo) signe la dangerosité extrême du trouble du rythme lié à l’hypokaliémie. Si aucune intervention n’est faite immédiatement le patient va mourir dans les quelques dizaines de secondes suivantes. 5) Hyperkaliémie Prenons maintenant la situation inverse à savoir l’hyperkaliémie. L'évolution du rapport [Ki]/[Ke] va se faire à l’inverse de ce que l’on a vu dans l’hypokaliémie. La kalicytie va augmenter en cas d’hyperkaliémie mais elle augmentera un peu moins vite que n’augmente la kaliémie. De ce fait le rapport [Ki]/[Ke] tendra à diminuer puisque Ke augmente plus vite que Ki. 6 Pour information et pour mémoire il convient lorsque vous observez une hyperkaliémie de tout de suite s’assurer de l’état rénal, en effet la plupart des hyperkaliémies, en particulier celles qui sont menaçantes sont associées à une altération de la fonction rénale. Dans une hyperkaliémie franche avec une valeur au-dessus de 5 mmol/L, la diminution du ratio [Ki]/[Ke] fait que le potentiel de repos devient plus faible en valeur absolue et donc il se rapproche du potentiel de dépolarisation. Cela signifie que l’on aura une hyperexcitabilité neurologique et musculaire. Nous aurons aussi un trouble du rythme cardiaque avec l'apparition d’extrasystoles de type ventriculaire. Au niveau cardiaque comme le montre l’aspect ECG au fur et à mesure que la kaliémie augmente on voit se dégrader le profil ECG avec, dans un premier temps une onde T qui devient pointue et un défaut de conduction qui est caractérisé par un aplatissement de l’onde U. On a également un élargissement du QRS et puis l'apparition de foyers de dépolarisation ventriculaire caractérisés par des extrasystoles très larges avec un risque de mort par arrêt cardiaque en diastole. Au niveau musculaire on observera des paresthésies et des fasciculations puis une tétraparésie hypertonique d'installation progressive. 6) Homéostasie : balances interne et externe Si l’on essaie de comprendre dans ces conditions comment l’organisme se protège du risque de variation rapide de [Ki]/[Ke] et de variation à plus long terme de ce ratio, il faut reprendre les déterminants du bilan métabolique à savoir : le tube digestif, le rein, le secteur extracellulaire de faible contenance et le secteur intracellulaire. Très clairement, l’étape initiale lorsque la kaliémie tend à varier (du fait d’un apport alimentaire via le tube digestif ou d’une perte digestive importante) est la balance interne. Il y aura des transferts d’un secteur vers l’autre, le plus souvent du secteur extracellulaire vers le secteur intracellulaire, permettant de tamponner temporairement l’excédent de potassium qui est ingéré. Comme le secteur intracellulaire ne peut pas stocker ad vitam aeternam un cumul de potassium, dans un second temps, la balance du potassium qui permettra le maintien à l’équilibre du stock total de potassium de l’organisme sera basé sur l’excrétion progressive du potassium par le rein. C’est ce que l’on appelle la balance externe qui est une balance à plus long terme qui tend aussi à maintenir stable [Ki]/[Ke] mais au prix d’une sécrétion rénale. 7  Pr I. Tack Physiologie rénale Agathe RENAULT Capsules 15-16 Ronéo n°6 Chloé FAGGION HOMÉOSTASIE DU POTASSIUM (PARTIE 2) I. RÉGULATION DE LA BALANCE INTERNE DU K+ R703. Décrire le principe de la balance interne du potassium, expliquer le rôle de l’insuline, des catécholamines et l’influence de l’équilibre acido-basique dans les transferts de K+ entre les secteurs intra + extra cellulaires. R704. Comprendre que la base de l’homéostasie du potassium tend à maintenir stable le rapport entre le potassium intra cellulaire (Ki) et le potassium extra cellulaire (Ke). Décrire les mécanismes d’ajustement de la kaliémie au cours d’un repas ou d’une activité physique. 1) Pourquoi ne meurt-on pas d’hyperK+ après un repas ? L’apport quotidien de K+ est d’environ 4 grammes, donc en considérant un repas moyen qui apporte environ 2g de K+ élément (≈ 50 mmol), et un volume de distribution extracellulaire de 14L pour un individu de 70 kg, la kaliémie devrait augmenter de 3.5 mmol/L et donc amener la kaliémie à environ 7.5 mmol/L après chaque repas. Hors cette valeur est dangereuse au niveau cardiaque. Notre organisme sait donc très bien gérer ces variations (il a même été démontré que des apports 10x plus importants ne provoquaient pas de variations pour un sujet à la fonction rénale normale et homéostatiquement fonctionnel). Cela est dû au fait qu’il y a un shift extrêmement rapide du secteur extracellulaire vers le secteur intracellulaire : le K+ arrive par le tube digestif, passe dans le secteur plasmatique, puis passe en extracellulaire et se distribue rapidement vers le secteur intracellulaire (cell musculaires et hépatiques ++). 2) Principe général Les systèmes qui vont aboutir à ce shift lors d’un repas sont : - L’insuline - Les catécholamines Page 1 sur 12 Le repas (apportant des glucides) stimule la sécrétion d’insuline qui va agir sur ses cellules cibles (cell musculaires, adipocytaires et hépatiques) et ainsi stimuler l’échangeur Na+/H+, et l’entrée de Na+ va secondairement activer la pompe Na+/K+ ATPase permettant l’entrée 2 K+ et augmentant donc la concentration intracellulaire de K+. En même temps les catécholamines agissent sur le récepteur β2 qui par une voie AMPc dépendante vont augmenter l’activité de la Na+/K+ ATPase aboutissant à une entrée de K+ et donc augmentant la concentration intracellulaire de K+. Cet équilibre est obtenu de façon concomitante avec le niveau d’ouverture des canaux Na+ et K+. Le bilan total est une entrée de K+ en intracellulaire pour « tamponner » (absorber temporairement) l’excédent de K+, le temps de la mise en place de l’élimination rénale. 3) Mise en jeu de la balance Cette balance a lieu dans les deux sens, sous l’influence de différents facteurs : Du compartiment extracellulaire vers le Du compartiment intracellulaire vers le compartiment intracellulaire +++ (quand la compartiment extracellulaire kaliémie augmente) - L’insuline et les catécholamines (R β2) - Les catécholamines (R α) surtout pendant - L’aldostérone (joue aussi un rôle dans les exercices physiques l’élimination rénale du K+ en plus du shift - L’acidose (il y a donc apparition d’une temporaire) hyperkaliémie de transfert, pas une - L’alcalose (surtout à la phase initiale du hyperkaliémie nette) repas, phase alcaline) - L’hypo-osmolarité extracell (sous réserve - L’hyper-osmolarité extracell pour équilibrer qu’il n’y ait pas d’hypokalicytie préalable la pression osmotique (surtout dans le foie sinon la capacité d’adaptation à l’isotonie est lors d’un repas pour protéger les cellules amoindrie) Page 2 sur 7  d’un gradient osmotique trop important) 4) Variations physiologique de la kaliémie L’exercice physique fait augmenter la kaliémie de façon diphasique. Pendant l’activité l’augmentation du tonus adrénergique (stimulation α-adrénergique) et l’acidification des cellules musculaires (qui fonctionnent d’abord en anaérobie puis aérobiose) vont provoquer une sortie de K+ qui va fortement augmenter en particulier dans sa phase initiale. Un effort prolongé de quelques minutes peut entraîner une augmentation de kaliémie de 2 à 3 points de façon physiologique, sans danger car il s’agit d'un shift transitoire. Lorsque l’activité s’arrête, que les cellules musculaires vont retrouver un statut acide-base normal, et que les transferts de nutriments énergétiques vont avoir lieu, il y aura un ré uptake cellulaire de K+ (une augmentation de K+ intracellulaire) et une baisse transitoire de la kaliémie qui peut même passer au-dessous de la valeur de repos pour revenir progressivement à sa valeur initiale. Le repas tend à faire augmenter la kaliémie (surtout si l’apport K+ est important). S’il s’agit d’un apport de glucides purs, cela va générer une diminution de la kaliémie par activation de l’insuline (temporaire, phénomène de shift). Si l’apport est équilibré (protéines animales et végétaux), l’augmentation massive de K+ qui va en résulter (pratiquement la moitié de la quantité de K+ extracellulaire) va augmenter la kaliémie d’environ 1 mmol (durable mais peu intense) quelque soit l’apport K+ initial car la vitesse de transfert intracellulaire augmente au prorata de l’augmentation de l’apport de K+. II. RÉGULATION DE LA BALANCE EXTERNE DU K+ Page 3 sur 7 R705. Calculer la charge filtrée de K+. Décrire les segments tubulaires impliqués dans les mécanismes de réabsorption et de sécrétion du K+. R706. Décrire la régulation de l’homéostasie du K+ par l’aldostérone (expliquer son action au niveau des cellules principales du canal collecteur). Décrire les autres facteurs qui modifient la sécrétion de K+ au niveau du canal collecteur (débit intraluminal de sodium, débit intraluminal de fluide, équilibre acido-basique). R707. Expliquer les mécanismes d’action des différents diurétiques listés dans l’objectif R405 sur l’homéostasie du potassium. Il existe 2 balances dans l’homéostasie du potassium : - Balance interne : permet à court terme et temporairement de maintenir [Ki]/[Ke] (kalicytie sur kaliémie) le plus stable possible quand les entrées ou sorties de K+ bougent rapidement - Balance externe : permet l’ajustement à long terme du stock de K+ et de [Ki]/[Ke] en éliminant les excédents de K+ ou en le sauvegardant lorsque celui-ci est en état de déplétion 1) Transports du potassium en état de déplétion Quand un sujet est en situation de déplétion potassique l’épargne du rein va être importante. Le débit de charge filtrée (kaliémie x DFG, car ion librement filtré) est de 720 mmol sur 24h pour une kaliémie de 4 mmol/L et un DFG de 180 L /24h. 99% de la charge filtrée est réabsorbée (soit 710 mmol sur 24h) : - Les 2/3 (= 480 mmol/j) de cette charge filtrée vont être obligatoirement réabsorbés au tubule contourné proximal essentiellement par un phénomène paracellulaire - Un autre lieu de réabsorption obligatoire va être la branche ascendante large de henlé avec 20% de la charge filtrée réabsorbée (soit 140 mmol/j) - Au niveau de la partie distale du néphron la quantité réabsorbée sera quantitativement moins importante mais plus finement régulée : - Le tubule contourné distal réabsorbe 3% de la charge filtrée en particulier au niveau de la zone du tube connecteur. Page 4 sur 7  - Le canal collecteur cortical est une zone de réabsorption importante quand il y a une carence en potassium car c’est 9% de la charge filtrée qui sera réabsorbée (soit 70 mmol/j). La fraction d’excrétion (EF) est donc < ou égale à 1% (soit une 10aine de mmol sur 24h) Le verrouillage de l’excrétion du K+ est un peu moins performant que celui du Na+ : la réabsorption n’est pas aussi performante que celle du Na+ dont l’excrétion peut descendre à 1 ou 2 mmol/j alors que pour le K+ elle restera toujours de 5 à 10 mmol/j. 2) Transports du potassium en état normal ou d’excès En cas d’apport potassique habituel (c’est-à-dire de l’ordre de 100 mmol/j) ou même en cas d’excédent on observe une capacité totale d’élimination de 15 à 80% de la charge filtrée (entre 100 mmol /j jusqu’à plus de 500 mmol /j pour une situation extrême d’apport en K+). - La réabsorption au niveau du tubule contourné proximal et de la branche ascendante large de henlé sera la même - Par contre il y a de la sécrétion sur la partie distale du néphron à la place de la réabsorption, au tubule contourné distal (tube connecteur) qui peut atteindre jusqu’à 10 à 50% de la charge filtrée, et 5 à 30% dans le canal collecteur (au canal collecteur cortical et au canal collecteur médullaire externe à un moindre niveau, mais pas dans le canal collecteur médullaire interne /!\) 3) Zone de transfert tubulaires de potassium a) Tubule contourné proximal et BLAH Le tubule contourné proximal et la branche ascendante large de Henlé sont des zones de réabsorption obligatoire. Pour la partie du tubule contourné proximal : la majorité du K+ passe par voie paracellulaire et de façon moins importante par voie transcellulaire (mais les déterminants sont moins bien connus et impliquent des canaux potassiques d’ouverture variable). Au niveau de la branche ascendante large de Henlé (BLAH) : le transport de K+ sera électroneutre grâce au symport Na+/K+/2Cl- exprimé au pôle apical qui permet un Page 5 sur 7 transport actif facilité par l’action des pompes baso latérales Na+/K+ ATPase. Le K+ rentrera donc par ce symport et sortira par les canaux potassiques au pôle baso latéral. Il existe aussi un transport de K+ paracellulaire modéré (plus gênant en situation pathologique). b) Transferts tubulaires distaux Les transferts tubulaires distaux de K+ sont des phénomènes de sécrétion ou réabsorption (sécrétion la majorité des cas pour un apport normal ou large). Les zones concernées sont en particulier le tubule contourné distal (le tubule connecteur surtout) mais aussi le canal collecteur cortical et dans une moindre mesure le canal collecteur médullaire externe. Hyperkaliémie sans excédent de Na+ Dans ces zones l’aldostérone joue un rôle important dans la sécrétion du K+ (puisqu’elle est stimulée par l’hyperkaliémie) en augmentant la perméabilité apicale des cellules pour le Na+ dont le flux entrant va favoriser l’activité des Na+/K+ ATPase qui va favoriser secondairement par équilibre de charge la sortie au pôle apical du K+ rentré par la Na+/K+ ATPase basolatérales. Hyperkaliémie avec excédent de Na+ Un excédent de sodium tend à freiner l’aldostérone, donc l’hyperkaliémie en soit peut favoriser la sécrétion au niveau canal collecteur cortical en favorisant l’activité des pompes Na+/K+ ATPase ce qui favorise le gradient de sortie au pole apical du K+. Hypokaliémie Dans ce même segment distal en cas d’hypokaliémie il y a une capacité de réabsorption de K+ relativement importante qui dépend de l’activité des cellules intercalaires α qui possèdent une pompe H+/K+ ATPase au pôle apical permettant de réabsorber un K+ qui sortira au pole baso latéral par des canaux potassiques de rectification de charge. On trouve dans ces cellules une anhydrase carbonique, et la production d’acide carbonique (H2CO3) qui va se dissocier permet la sécrétion apicale du H+ en échange de l’entrée du K+ par la pompe Page 6 sur 7 H+/K+ ATPase. Donc lorsque cette cellule intercalaire α est recrutée, la réabsorption de K+ est associée à une production de bicarbonate. Le bicarbonate est ensuite sécrété au pôle basolatéral par l’échangeur Cl-/Bicarbonate. L’activité dans ce segment des pompes Na+/K+ ATPase baso latérale est peu importante ce qui explique la sensibilité de ce système à la présence d’une H+/K+ ATPase apicale. 4) Facteurs influençant la sécrétion distale de potassium Facteurs augmentant la sécrétion de K+ Facteurs diminuants la sécrétion de K+ - Un apport alimentaire riche en K+ - Un faible apport alimentaire en K+ - L’hyperkaliémie - L’hypokaliémie - L’hyperaldostéronisme - L’hypo-aldostéronisme - Un fort débit fluide tubulaire - Un faible débit fluide tubulaire - La forte livraison distale de NaCl - La faible livraison distale de NaCl - Une alcalose métabolique et respiratoire - Une acidose métabolique aiguë - Une alcalose métabolique chronique - Les diurétique en amont du canal collecteur (par augmentation du débit fluide tubulaire - Les diurétiques qui vont agir sur le canal et augmentation de la livraison distale de collecteur principalement Na+) - Triamtérène - Acétazolamide (diurétique proximal) - Amiloride - Furosemide et bumétanide - Spironolactone (diurétiques de l’anse) - Hydrochlorothiazide (chef de file des diurétiques du tubule contourné distal) Sécrétion colique de K+ Il existe aussi une capacité colique de sécrétion de K+ probablement recrutée chez les patients hyperkaliémiques de façon chronique comme les patients en IR terminale. On peut stimuler cette sécrétion de K+ par des résines échangeuses d’ions lorsqu’elles sont présentes dans la partie distale du tube digestif. Il existe aussi des chélateurs du K+ qui peuvent être administrés en lavement ou en poudre et qui auront un effet stimulant de la sécrétion distale de K+ dans le côlon comme le Kayexalate (chef de file) Toute administration de laxatif chronique génère une sécrétion de K+ et peut induire une hypokaliémie. Page 7 sur 7