DOSAGE DU SODIUM ET DU POTASSIUM SERIQUES

La potentiométrie – Les électrodes sélectives

 Depuis plus d’une décennie la mesure électrométrique des cations alcalins du sang est devenue habituelle. Ce développement est dû à la commercialisation de petits analyseurs adaptés à l’urgence et aux courtes séries dont l’automatisme rend l’emploi facile et attrayant.

 Le traitement de l’échantillon 

La mesure du sodium et du potassium par électrode sélective peut s’effectuer de deux façons :  soit sur des échantillons non dilués, ce qui donne accès à l’activité de l’ion telle qu’elle existe dans le plasma et permet l’utilisation de sang total. On parle de potentiométrie directe ;  soit sur des échantillons dilués où l’activité de l’ion est très différente de celle du spécimen originel. On parle alors de potentiométrie indirecte, abus de langage car la potentiométrie elle-même reste bien sûr toujours directe.

Le traitement des dosages

 – Le module de mesure Les électrodes fonctionnent comme des piles de concentration et mesurent une différence de potentiel (ddp) de part et d’autre d’une membrane sélective, ddp qui est reliée à l’activité de l’ion. Pour la mesure, on a recours à un module comportant, outre l’électrode de mesure, une électrode de référence caractérisée par la stabilité de son potentiel propre. Les électrodes de référence sont le plus souvent des électrodes au chlorure d’argent ou au calomel. Les électrodes de sodium sont des électrodes de verre (verres spéciaux à l’oxyde de lithium et d’aluminium jouant le rôle de membrane). On obtient sur la membrane des «sites anioniques» tels que seul (ou presque) l’ion sodium va pouvoir pénétrer et générer un potentiel de membrane qui est proportionnel à la différence de concentration en ions sodium des deux côtés de la membrane. Toute la technologie des appareils électrométriques vise à déterminer cette différence de potentiel qui est très faible. Les électrodes de potassium sont toutes basées sur l’emploi de valinomycine incorporée, soit dans du PVC (polychlorure de vinyle), soit dans une gomme de silicone. La valinomycine est un peptide cyclique solide, d’origine bactérienne, capable de « séquestrer » les ions potassium et de former avec eux un complexe stable. 

Le traitement des mesures 

– La relation entre activité et concentration Les électrodes sélectives répondent à l’activité des ions. La relation entre l’activité mesurée par l’électrode sélective sur échantillon non dilué et la concentration de l’ion considéré peut être exprimée sous forme mathématique. En fait il suffira de comparer les différences de potentiel obtenues aux bornes du système, d’une part avec un étalon et d’autre part avec l’échantillon inconnu. Seule la potentiométrie directe, avec échantillon non dilué, donne accès à la valeur vraie de l’ion mesure. Si l’on utilise la potentiométrie indirecte (dilution au 1720e en général) ou la photométrie de flamme (dilution au 17200e ), les résultats devront être corrigés en fonction de l’eau plasmatique vraie. Celle-ci représente 93% du volume plasmatique, les 7 % restant sont dus aux protéines et lipoprotéines. En présence d’hyperlipoprotéinémies, en particulier à triglycérides ou d’hyperprotéinémies, le pourcentage d’eau plasmatique est modifié et la correction pourra être apportée par la formule de Waugh : Eau plasmatique = 99,1 – 0,073 (P) – 0,103 (L) Où (P) représente le taux de la protéinémie en g/1 et (L) le taux de la lipidémie, apprécié par la somme cholestérol + triglycérides en g/1. 23 1.2.4 La conduite pratique à tenir Chez le sujet normal, les concentrations obtenues par potentiométrie directes ont supérieures d’environ 7 % par rapport à celles obtenues par potentiométrie indirecte ou par photométrie de flamme. Or, ce sont ces dernières que les cliniciens ont l’habitude d’utiliser. Cela pose donc un problème pratique dans la mesure où la différence est trop importante pour être ignorée et qu’une adaptation des connaissances et des habitudes des utilisateurs cliniciens à l’usage courant de l’expression en concentration par litre d’eau plasmatique vraie, n’est pas réalisable à court terme. Dès lors, ce sont les résultats de la potentiométrie directe qui sont systématiquement minores d’environ 7 % pour les corréler à ceux de la photométrie de flamme ou de la potentiométrie indirecte. Dans le cas des appareils à potentiométrie indirecte (environ la moitié des analyseurs multiparamétriques de biochimie), il faudra corriger les fausses hyponatrémies des hyperlipidémies et des hyperprotidémies en calculant la valeur vraie de l’eau plasmatique selon la formule ci-dessus.

Les techniques colorimétriques

 Elles sont d’introduction récente et basées sur la complexation très sélective des ions par des chromo-ionophores macrocycliques avec, par exemple, échange quantitatif entre le lithium déjà présent et le sodium intégré à sa place dans l’ionophore. L’échange s’accompagne d’une variation de l’absorbance à 500 nm proportionnelle à la concentration du sodium présent 

Les techniques enzymatiques 

Ces méthodes sont d’introduction récente et sont encore peu utilisées.

Le sodium 

Il existe des méthodes colorimétriques et enzymatiques qui permettent de mesurer la concentration de sodium à l’aide d’instruments de chimie clinique standard [5, 6,7]. Dans la réaction enzymatique d’Abaxis, la β-galactosidase est activée par le sodium dans l’échantillon. L’enzyme activée catalyse la réaction d’O-nitrophényl-β-D-galactopyranoside (ONPG) en O-nitrophénol et galactose. 

Le potassium

 Des méthodes spectrophotométriques permettant de mesurer la concentration de potassium sur les instruments de chimie clinique standard ont été développées. La méthode enzymatique utilisée par Abaxis est fondée sur l’activation du pyruvate kinase avec le potassium et donne une excellente linéarité ainsi qu’une sensibilité négligeable aux substances endogènes [8, 9,10]. L’interférence provenant du sodium et de l’ion ammonium est minimisée par l’ajout de Kryptofix et de glutamine synthétase respectivement [8]. Dans la réaction enzymatique couplée, le pyruvate kinase (PK) déphosphore le phosphoénolpyruvate (PEP) afin de former le pyruvate. Le lactate déshydrogénase (LDH) catalyse la conversion du pyruvate en lactate. En même temps, la NADH est oxydée en NAD+. 25 Le taux de variation de l’absorbance entre 340 nm et 405 nm est causé par la conversion du NADH en NAD+ et est directement proportionnel à la quantité de potassium dans l’échantillon.

Le dosage de l’anion chlorure

 Principal anion plasmatique, l’ion chlorure est très communément dosé par des méthodes chimiques et par des méthodes physicochimiques.Il peut être aussi dosé par une méthode enzymatique qui est une technique récente .