Syndrome d’hyperglycémie hyperosmolaire

Syndrome d’hyperglycémie hyperosmolaire

L’hyperosmolarité est affirmée sur des paramètres biologiques.L’hyperosmolarité plasmatique se définit comme une osmolarité plasmatique (OsmP) supérieure à 300 mOsm.l–1.En fait, c’est la tonicité plasmatique ou osmolarité plasmatique active (OsmPa) qui est importante puisque c’est elle qui rend compte des mouvements d’eau transmembranaires et donc de l’état d’hydratation cellulaire.Lorsqu’elle est due à l’accumulation de l’urée, elle est isotonique et n’a aucun retentissement sur l’hydratation intracellulaire.Lorsqu’elle est due à l’accumulation de substances non diffusibles, elle est hypertonique. Le glucose, en présence d’insuline, pénètre dans les cellules et se comporte comme une osmole inactive. Lorsqu’il existe une carence (absolue ou relative) en insuline, le glucose devient une osmole active, responsable d’une hypertonie plasmatique.

L’hyperglycémie pourra donc avoir des conséquences métaboliques multiples (Fig. 3) :

- au niveau du secteur intracellulaire (SIC), l’hypertonie plasmatique hyperglycémique entraîne une déshydratation intracellulaire, à l’exception du foie où le glucose pénètre toujours librement dans les cellules [48] ;

- au niveau du secteur extracellulaire (SEC), l’afflux d’eau provenant du SIC induit une expansion volémique et une dilution du sodium contenu dans le secteur plasmatique. 

Dans la mesure où une molécule de glucose filtrée par le rein entraîne 18 molécules d’eau, la glycosurie est responsable d’une diurèse osmotique, puis d’une déshydratation. Cette diurèse osmotique est responsable de pertes urinaires majeures en sodium, en potassium, en phosphore et en eau. Ces pertes seront d’autant plus importantes que le débit de filtration glomérulaire (DFG) du patient sera préservé. Les pertes sodées dans le SHH sont estimées en moyenne à 25 % du pool sodé total de l’organisme avec une natriurèse d’environ 50 à 70 mmol l–1 [48, 49]. Elles entraînent très rapidement une contraction du SEC avec hypovolémie parfois sévère. Comme les urines générées par la polyurie osmotique sont hypotoniques, la natrémie s’élève progressivement et l’on passe d’une fausse hyponatrémie à une natrémie normale (Fig. 3B) ou même élevée (Fig. 3C). Ainsi, une hypernatrémie traduit toujours un déficit hydrique et une déshydratation intracellulaire sévères.

La déplétion potassique est constante.

Elle résulte des pertes urinaires de potassium induites par la polyurie osmotique et par l’hyperaldostéronisme secondaire à l’hypovolémie. La kaliémie initiale masque ou sous-estime la déplétion potassique. L’hyperkaliémie ou la normokaliémie, fréquemment observées au début, témoignent de la sortie de potassium du SIC en rapport avec la carence insulinique.

Le cerveau étant contenu dans une boîte rigide inextensible, les modifications brutales de son volume sont extrêmement mal tolérées. Le cerveau possède un moyen de lutte appelé « osmorégulation cérébrale » qui lui permet de minimiser ses modifications de volume induites par des variations de tonicité plasmatique. L’osmorégulation cérébrale fait appel à une modulation du contenu intracérébral en substances osmotiques actives appelées molécules osmoprotectrices.

Elles sont inorganiques (électrolytes) et organiques (osmoles idiogéniques composées d’acides aminés, de polyols et de triéthylamines). En situation d’hypertonie plasmatique, le contenu intracérébral en osmoles actives augmente, de sorte que le gradient osmotique transmembranaire décroît. Ainsi, la déshydratation cérébrale qui devrait en résulter est atténuée [50, 51]. L’osmorégulation cérébrale, en termes de moyen et d’efficacité, dépend surtout de la rapidité d’installation de l’hypertonie plasmatique (Fig. 4). Si l’hypertonie s’installe brutalement en moins de 24 heures, l’osmorégulation cérébrale se met en route rapidement (en moins de 15 minutes) par l’intermédiaire d’un enrichissement en électrolytes. Cependant, la régulation de volume reste incomplète et modérée : la déshydratation cérébrale apparaît moins importante que si l’osmorégulation n’existait pas. Si l’hypertonie plasmatique s’installe lentement en plus de 48 heures, l’osmorégulation passe principalement par une augmentation du contenu intracérébral en osmoles idiogéniques.

Ce mécanisme est plus lent mais plus complet que le précédent, de sorte que les variations de volume du cerveau sont très faibles.

Diagnostic de syndrome d’hyperglycémie hyperosmolaire

Un facteur déclenchant est retrouvé dans plus de 60 % des cas. Les deux causes les plus fréquentes sont l’infection, tout particulièrement pulmonaire et urinaire, et l’absence de compliance au traitement.

Signes cliniques

L’installation du SHH est le plus souvent insidieuse et progressive, faisant porter le diagnostic tardivement quelques jours à plusieurs semaines après le début.

La déshydratation intracellulaire se manifeste par la soif avec sécheresse des muqueuses, la perte de poids et les troubles neurologiques. La polyurie-polydipsie est constante sauf en casd’insuffisance rénale chronique préexistante. Certaines particularités doivent cependant être notées :

 les troubles neurologiques : le degré d’altération de conscience est variable, allant de la simple obnubilation jusqu’au coma profond.Pour la majorité des auteurs, il existe une corrélation directe entre le degré d’hypertonie plasmatique et l’importance des troubles neurologiques.Pour un même degré d’hyperglycémie, les manifestations neurologiques sont plus sévères que dans l’acidocétose diabétique (ACD).

Les manifestations convulsives sont fréquentes puisque présentes dans 15 à 20 % des cas, le plus souvent sous forme focale motrice [48, 49]. Elles se caractérisent par une résistance fréquente aux traitements antiépileptiques classiques. Il peut aussi exister des signes de localisation à type d’hémiparésie, d’aphasie, d’amaurose ou de quadriplégie posant un problème de diagnostic différentiel avec une éventuelle pathologie intercurrente telle qu’un accident vasculaire cérébral.

Au total, la gravité du tableau neurologique est conditionnée par l’importance de la déshydratation intracellulaire, mais elle est aussi largement influencée par sa rapidité d’installation qui détermine l’efficacité de l’osmorégulation cérébrale [48, 50-52] (Fig. 4).

Signes biologiques

La confirmation du diagnostic repose sur l’association d’une hypertonie plasmatique, c’est-à-dire : (2 × natrémie) (mmol l–1) + glycémie (mmol l–1) supérieure à 300 mOsm l–1 et d’une hyperglycémie sévère sans cétose. Dans la forme classique du SHH, il n’existe pas d’acidose métabolique. Le pH est supérieur 7,20, le contenu en CO2 total (CO2T = HCO3– + H2CO3 + CO2 dissous) est supérieur à 15 mmol l–1 et le trou anionique plasmatique (TA = ]&(Na+ + K+) – (Cl– + HCO3– )]) est normal ou discrètement élevé, inférieur à 17 mmol l–1. Cependant, une acidose métabolique modérée peut être présente, retrouvée même par certains dans 50 % des cas [48, 49, 53]. Elle est souvent multifactorielle, attribuée à une élévation modérée des corps cétoniques, des lactates ou à l’insuffisance rénale sous-jacente.

Une élévation franche de la pression artérielle (PA) doit faire rechercher une autre pathologie surajoutée, en particulier une hyperlactatémie en cas d’état de choc associé. Une alcalose métabolique peut coexister en cas de vomissements.

Le SHH s’accompagne habituellement d’une déshydratation globale. La déshydratation extracellulaire se traduit biologiquement par une hémoconcentration (augmentation de l’hématocrite et de la protidémie), mais celle-ci peut toutefois être masquée par un remplissage vasculaire. La déshydratation intracellulaire est constante et le plus souvent sévère. Le pool sodé est considérablement diminué du fait des pertes urinaires.

Cependant, la natrémie peut évoluer de différentes façons (Fig. 3A, 3C). L’association hypernatrémie-hyperglycémie traduit une déshydratation intracellulaire majeure. Dans tous les cas, seule la natrémie corrigée (Na+ c), qui est la natrémie que l’on observerait si la glycémie était normale, permet une évaluation précise des pertes hydriques et donc de l’importance de la déshydratation intracellulaire. Cette Na+ c est calculée par la formule de Katz : Na+ c = Na+ (mmol l–1) + [glycémie (mmol l–1) × 0,3].

La kaliémie peut être au début normale, diminuée ou augmentée, mais dans tous les cas, le pool potassique est abaissé.

Ainsi, même si la kaliémie est normale ou élevée initialement, une hypokaliémie sévère peut apparaître en cours de traitement, si l’apport de potassium n’a pas été réalisé précocement dès l’institution de l’insulinothérapie. Les mêmes anomalies sont présentes avec le phosphore et le magnésium.

L’insuffisance rénale fonctionnelle est le plus souvent responsable d’une élévation de l’urée et de la créatinine plasmatique.

L’élévation de la protidémie et de l’hématocrite témoigne de la déshydratation extracellulaire. L’hyperleucocytose n’est pas rare, liée soit à un phénomène de démargination, soit à un processus infectieux sous-jacent. Dans les urines, il existe une forte glycosurie avec ou sans une discrète cétonurie. La glycosurie peut être absente en cas d’insuffisance rénale chronique. Elle ne doit de toute façon jamais être considérée comme un outil de surveillance de la glycémie.

Complications

Les complications du SHH sont le plus souvent imputables à des erreurs thérapeutiques ou à des traitements mal conduits.

Les deux complications les plus fréquentes sont les thromboses vasculaires et l’oedème cérébral [49, 54].

Il s’agit de thromboses veineuses pouvant atteindre tous les organes, en particulier le cerveau (sinus caverneux), mais aussi de thromboses artérielles. Elles sont attribuées à l’hypercoagulabilité observée dans les hypertonies plasmatiques et aux épisodes hypotensifs [55].

L’oedème cérébral apparaît en cas de correction trop rapide del’hypertonie plasmatique. Sa prévention passe par la normalisation lente de la glycémie, surtout si les troubles de la conscience sont absents.

La baisse trop rapide de l’osmolarité plasmatique pourrait conduire au développement d’une myélinolyse centropontine.

Une rhabdomyolyse serait observée dans 50 % des SHH. Elle augmente le risque d’insuffisance rénale aiguë.

Le collapsus et l’oligurie sont la conséquence d’un remplissage vasculaire insuffisant associé à une décroissance trop rapide de la glycémie.Les pneumopathies d’inhalation peuvent se développer s’il existe des troubles de la déglutition.

Traitement du syndrome d’hyperglycémie hyperosmolaire

La priorité est avant tout de restaurer le volume du SEC et tout particulièrement la volémie circulante de façon à préserver l’oxygénation tissulaire. La correction des déficits électrolytiques (potassium, phosphore) est également nécessaire, de même que le traitement du facteur déclenchant. En revanche, la normalisation de la glycémie n’est pas un objectif prioritaire, car un traitement précoce de l’hyperglycémie avant d’avoir rétabli la volémie expose à la survenue d’un collapsus sévère.

Restauration de la volémie et de l’équilibre hydrosodé

L’expansion volémique passe par la correction du déficit sodé.

Le choix du soluté et ses modalités d’administration demeurent discutés. Certains [48, 56] débutent le traitement par du sérum salé isotonique (0,9 %), 1 à 2 l en 1 à 2 heures, de manière à rétablir le pool hydrosodé plasmatique. Ce soluté permet à la fois l’expansion volémique et la baisse de la tonicité plasmatique, puisqu’en présence d’une hypertonie plasmatique, le sérum salé à 0,9 % est hypotonique. Le relais par du sérum salé hypotonique à 0,45 % est pris dans un second temps, après avoir rétabli une volémie satisfaisante. L’administration exclusive d’emblée de sérum salé hypotonique à 0,45 % n’est envisageable qu’en cas de surcharge hydrosodée chez les patients ayant une insuffisance rénale chronique oligoanurique.

D’autres auteurs réalisent l’expansion volémique par des macromolécules suivie de la perfusion de sérum salé hypotonique.

Dans tous les cas, il faut contrôler la rapidité de correction des volumes hydriques extra- et intracellulaires. L’ajustement thérapeutique est fait essentiellement sur la réponse clinique du patient. La quantité totale de liquide à perfuser dépend du déficit hydrique total du patient (le plus souvent 10 à 15 l). La moitié sera perfusée dans les 12 premières heures à une vitesse d’environ 500 ml h–1, le restant sur les 24-48 heures suivantes.

L’estimation des pertes hydriques par des formules reste imprécise, de sorte que la quantité et la vitesse de perfusion du liquide hypotonique doivent être ajustées sur les données cliniques et biologiques répétées (initialement toutes les 2 heures). Quel que soit le protocole thérapeutique choisi, la décroissance de l’osmolarité plasmatique ne doit pas dépasser 5 mOsm l–1 h–1 s’il existe des troubles neurologiques. Elle doit être encore plus lente, d’environ 2,5 mOsm l–1.h–1, et plus prudente chez le patient sans signes neurologiques, âgé ou ayant une pathologie cardiaque sous-jacente [56]. La réhydratation orale n’est jamais suffisante si les perturbations hydroélectrolytiques sont importantes. Chez les patients avec une insuffisance rénale chronique, la correction des troubles hydrosodés nécessite une technique d’épuration extrarénale.

Restauration des pools potassique et phosphoré

La réhydratation et l’insulinothérapie induisent une pénétration intracellulaire de potassium aggravant l’hypokaliémie.

L’apport de potassium par voie intraveineuse doit donc se faire dès le début du traitement si la kaliémie de départ est normale ou basse, et en tout cas très rapidement dès la mise en route de l’insulinothérapie. La quantité préconisée est de l’ordre de 10 à 30 mmol l–1 h–1, en fonction de la quantité d’insuline administrée [48, 49]. Un des moyens simples de contrôler cette kaliémie est de maintenir dans le temps un rapport quantité totale de potassium en mmol l–1 sur quantité totale d’insuline en UI (QK/ QI) égal à 1. Pendant les premières heures, la surveillance repose sur un contrôle régulier de la kaliémie et surtout de l’ECG.

L’administration de phosphore et de magnésium sera également nécessaire dans un second temps, en surveillant leur concentration plasmatique.

Insulinothérapie

La seule hydratation corrige déjà en grande partie l’hyperglycémie par le biais d’une dilution, mais aussi en rétablissant la diurèse osmotique avec glycosurie. De ce fait, la persistance de l’hyperglycémie ne reflète pas forcément une « insulinorésistance », mais plutôt une altération du débit de filtration glomérulaire. L’insulinothérapie fait toujours appel à une insuline d’action courte, administrée par voie veineuse à la seringue automatique. Pour la plupart des patients, de faibles doses sont préconisées, en débutant par un bolus intraveineux de 0,1 à 0,2 UI kg–1 (soit 5 à 10 UI), suivi d’une administration continue de 3 à 5 UI h–1, adaptée en fonction de la glycémie. Cette posologie permet une décroissance lente de la glycémie (5,5 mmol l–1.h–1) mettant à l’abri d’un collapsus sévère, d’une hypokaliémie, d’une hypophosphorémie ou d’un oedèmecérébral. Tant qu’il existe une hypovolémie franche, l’insulinothérapie ne doit pas être débutée (Fig. 5).

L’insulinothérapie doit être précoce ou utiliser des doses plus importantes dans des situations particulières telles que l’insuffisance rénale chronique pour laquelle la réhydratation est limitée, l’hyperkaliémie sévère ou l’acidocétose associée. La glycémie sera contrôlée de façon horaire. Dès qu’elle atteindra le seuil de 12-15 mmol l–1, le débit d’insuline sera diminué à 2-3 UI h–1 et associé à une perfusion de soluté glucosé à 5 %.

Autres traitements

La recherche d’un facteur déclenchant est capitale afin de débuter un traitement spécifique approprié. Un traitement anticoagulant, ou tout au moins antithrombotique, est préconisé.