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Traitements par perfusion: ne pas les utiliser de façon routinière
«Solution de NaCl à 0,9%: tout sauf physiologique!»

Le taux élevé en sodium des solutions de NaCl à 0,9% a depuis longtemps été considéré comme un problème essentiel. Mais la prise de conscience des effets négatifs du taux élevé de chlorure dans le sérum s’accroît. Il semblerait, surtout dans les cas aigus, que l’utilisation de solutions plus équilibrées favorise une situation bien plus «physiologique», et pourrait ainsi réduire l’iatrogénicité potentielle des traitements par perfusion.

Introduction

En 1883, le chimiste néerlandais H. J. Hamburger a ­défini la solution saline à 0,9% de chlorure de so­dium (NaCl) comme «indifferent» ou «normal saline»selon la terminologie anglo-saxonne. Cette propriété lui a été attribuée car lors d’une exposition in vitro de globules rouges à différentes concentration salines, celle à 0,9% de NaCl provoquait moins d’hémolyse que les autres solutions étudiées [1]. Toutefois, si l’on comparait les concentrations d’électrolytes observées dans le plasma à la solution de NaCl à 0,9% (tab. 1), on qualifierait cette dernière de tout sauf «normale» ou «physiologique», comme expliqué d’ailleurs dès 1970 dans un éditorial majeur de K. G. Wakim [2].

Tableau 1: Teneur en électrolytes et osmolarité du plasma, de la solution de NaCl à 0,9%, et des solutions équilibrées les plus utilisées.
 PlasmaNaCl 0,9%Ringer-
Lactate
®
Ringer-
Acetate
®
Ri-Ac/-Mal®Ringerfundin®Plasma-
Lyte 148
®
Na+ (mmol/l)140154130137145140
Cl (mmol/l)10015411011012798
K+ (mmol/l)4,24,04,04,05,0
Ca+ (mmol/l)1,21,51,72,5
Mg++ (mmol/l)0,91,31,01,5
HCO3 (mmol/l)25
Osmolarité (mosm/kg)290308275291290294
Additifs (mmol/l)Acétate 24Acétate 36,8Acétate 24; ­malate 5,0Acétate 27; ­gluconate 23

Rôle du chlorure

Le taux élevé de sodium (9 g/l) est déjà indubitablement un problème. Toutefois, au cours des dernières années, une attention particulière a également été portée aux effets négatifs du taux élevé de chlorure dans le sérum. Le chlorure est ce que l’on appelle un «strong ion» qui, dans le domaine physiologique, est toujours présent sous forme d’anion dans une solution aqueuse. Ainsi, le chlorure est l’anion le plus fréquent dans le milieu extracellulaire («extra-cellular space» [ECS]), et le déterminant principal de ce milieu après le sodium. D’après la méthode physiochimique de Stewart, il existe trois variables indépendantes qui influencent directement la valeur de pH: la pression partielle du dioxyde de carbone (pCO2), la concentration globale des acides faibles non volatiles (protéine, phosphate), et la «strong ion difference» (SID), autrement dit la différence entre les cations et les anions qui se dissocient complètement dans une solution donnée à une certaine valeur de pH (SID = [Na+ + K+ + Ca2+ + Mg2+] – [Cl + autres anions]). Lorsque la SID augmente, il en résulte une alcalose. L’essentiel est toutefois qu’une perfusion de chlorure, selon le «concept de Steward», conduit à une dilution et entraîne ainsi une acidose métabolique hyperchlorémique via l’élimination du bicarbonate (acidose de dilution) [3, 4].

Au début des années 1990, quelques études menées chez l’animal ont montré que le chlorure joue un rôle central dans la modulation de l’action vasoconstrictive, surtout grâce à l’angiotensine 2 [5]. Ces obser­vations semblent désormais se confirmer également chez l’homme et revêtir une pertinence clinique, en particulier si l’on compare la solution de NaCl à 0,9% à des solutions «équilibrées», c.-à-d. des solutions dont la composition est plus proche de celle du sérum humain, comme les préparations Ringer-Lactate®, -Acétate®/-Malate®, Ringerfundin® ou Plasma-Lyte® (tab. 1). L’administration intraveineuse rapide de solution de NaCl à 0,9% (2 litres en 90 minutes) chez les adultes sains, comparativement à une perfusion d’une solution équilibrée (Plasma-Lyte®), induit une acidose métabolique et une irrigation sanguine réduite de l’artère rénale ainsi que du cortex rénal. Celles-ci sont dues à une vasoconstriction rénale spécifique avec augmentation de la résistance vasculaire rénale et baisse consécutive du débit de filtration glomérulaire (DFG), suivie d’une baisse correspondante de la diurèse. Les sujets ayant reçu une solution de NaCl à 0,9% urinaient moins (533 vs 833 ml, p = 0,002) et plus tard (142 vs 90 minutes, p = 0,006) par rapport aux sujets ayant reçu la solution équilibrée [6]. En outre, cela entraîne une suppression de l’activité de la rénine plasmatique, provoquant une chute consécutive de la pression artérielle sanguine. Dans une autre étude clinique, les complications périopératoires sévères survenues à la suite d’opérations abdominales liées à des traitements par perfusion ont été comparées. Un groupe de 213 patients ayant reçu uniquement une solution de NaCl à 0,9% par perfusion au cours de la journée d’opération a été comparé à un groupe de 714 patients ayant reçu Plasma-Lyte®. Dans le groupe hydraté par Plasma-Lyte®, une réduction significative des complications sévères a été constatée («odds ratio» [OR] 0,79; intervalle de confiance de 95% [IC], 0,66–0,97; p <0,05), avec une baisse de l’incidence des infections postopératoires, de l’utilisation d’une méthode de substitution rénale extracorporelle, du nombre de transfusions sanguines et de l’incidence des acidoses métaboliques [7]. Une ­méta-analyse publiée en 2015 et incluant 6253 patients issus de 21 études a montré que le recours à des solutions de perfusion avec une concentration de chlorure supérieure à 111 mmol/l augmentait significativement le risque de lésion rénale aiguë, entre autres effets, par rapport aux concentrations inférieures ou égales à 111 mmol/l [8]. Dans le groupe des solutions équilibrées, la solution Plasma-Lyte® est celle qui a le plus souvent été comparée au NaCl 0,9%. De manière générale, les données permettent de conclure qu’une plus faible teneur en chlorure s’accompagne d’une meilleure tolérance pour les organes, et qu’il s’agit très probablement d’un effet de groupe.

Avantage pour les solutions équilibrées

Malgré l’absence d’études contrôlées et randomisées formelles, les directives anglaises tiennent compte de ces observations et données expérimentales pour l’administration intraveineuse de liquides pour la réanimation et les soins périopératoires des patients chirurgicaux adultes. Elles conseillent en outre, en l’absence d’hypochlorémie comme en cas de vomissements ou d’aspiration gastrique continue par exemple, d’éviter l’utilisation routinière de solutions de NaCl à 0,9% et de toujours privilégier une solution pour perfusion cristalloïde équilibrée [9, 10]. Chez les patients neurochirurgicaux également, avant tout après un traumatisme crânien, la discussion autour du choix de la solution n’a cessé de s’éclaircir, en particulier grâce à l’étude publiée en 2004 dans le New England Journal of Medicine. Celle-ci a souligné la pertinence de ne pas utiliser de solutions hypoosmolaires chez ces patients, mais de plutôt se focaliser sur la pression osmotique colloïdale des préparations [11, 12].

Chez un modèle animal pour le sepsis, une étude a ­déterminé que l’utilisation d’une solution de NaCl à 0,9% entraîne non seulement une plus forte acidémie que Plasma-Lyte®, mais est également associée à une plus grande mortalité à 46 heures (p = 0,03) et une plus grande incidence d’insuffisance rénale aiguë [13]. L’étude clinique qui nous pousse à réévaluer attentivement l’utilisation du chlorure chez nos patients a été publiée en 2012 par le groupe mené par R. Bellomo. Dans cette étude prospective de premier plan menée chez des patients recevant des soins médicaux intensifs, deux stratégies différentes d’administration de fluides ont été comparées entre elles: l’une plutôt «chlorure-libérale» (NaCl 0,9%, gélatine succinylée 4% ou albumine 4%), et l’autre plutôt «chlorure-res­trictive» (Ringer-Lactate®, Plasma-Lyte® ou albumine 20%). Le recours à la stratégie chlorure-restrictive a ­entraîné une réduction significative de l’incidence de l’insuffisance rénale aiguë et une réduction du besoin de traitements de substitution rénale. A l’inverse, les paramètres d’évaluation restants, et en particulier la mortalité, ne différaient pas d’un groupe à l’autre [14]. Ces résultats sont également confirmés par une autre analyse menée auprès d’un plus grand collectif de patients (n = 2 994) sur une période de 12 mois, publiée en 2015 par le même groupe [15]. Les dernières données semblent également confirmer la supériorité des solutions pour perfusion cristalloïdes équilibrées par rapport aux solutions salines, en particulier si l’on analyse une population présentant des pathologies nécessitant un séjour en unité de soins intensifs au regard de la mortalité intra-hospitalière à 30 jours et des plus grands effets indésirables rénaux (nécessité d’un traitement de substitution rénale ou insuffisance rénale persistante lors de la sortie de l’hôpital ou 30 jours après l’hospitalisation). Cette supériorité des solutions cristalloïdes semble encore plus nette chez les patients atteints de sepsis, connus pour requérir d’importants volumes de substitution intraveineuse [16]. Dans le même numéro du New England Journal of Medicine, le même groupe de chercheurs a présenté les données d’une seconde étude croisée monocentrique, et dans laquelle ils ont évalué la substitution volémique (so­lutions cristalloïdes équilibrées vs solutions salines) chez un collectif de patients admis dans un service d’urgence, sans que ces patients ne présentent les critères graves requérant une admission en unité de soins intensifs. Chez ce collectif de patients également, une ­réduction considérable des effets indésirables rénaux majeurs a été observée jusqu’à 30 jours après l’ad­mission dans le groupe recevant une solution cristalloïde [17, 18].

A propos de la nocivité rénale potentielle des solutions salines, un article de revue paru dans le Kidney International pose dès 2014 la question provocante de savoir si les solutions cristalloïdes riches en chlorure peuvent encore être considérées comme sûres dans la prévention de l’insuffisance pré-rénale aiguë [19]. Dans cet article, les effets physiopathologiques des solutions salines de chlorure sur les reins sont expliqués en détails: L’augmentation de la concentration en chlorure du plasma est associée à une réabsorption réduite de l’anion dans le tubule proximal, et donc indirectement à une hausse du chlorure dans le tubule lui-même. Cette hausse favorise l’afflux de chlorure dans la macula densa et entraîne une libération d’adénosine, qui provoque à son tour une vasoconstriction secondaire du vaisseau afférent. Le chlorure réduit l’irrigation rénale, l’irrigation corticale, et la filtration glomérulaire. Tout ceci entraîne au final une réduction de l’élimination du sodium. Dans l’article de revue cité (ainsi que dans d’autres articles parus récemment), d’autres effets sur l’organisme sont détaillés, pouvant être attribués à l’hyperchlorémie, à l’acidose induite, ou aux deux (tab. 2) [19, 20].

Tableau 2: Effets indésirables après administration de solution de NaCl à 0,9% (comparativement à l’utilisation de solutions cristalloïdes équilibrées) [19, 20].
MétabolismeAcidose hyperchlorémique
Besoin accru de tampon pour corriger l’acidose
Fluides corporelsLésion potentielle du glycocalyx endothélial avec ­perméabilité et rigidité vasculaires accrues
Augmentation du volume interstitiel puis œdèmes
ReinsŒdème rénal et compression capsulaire avec hypertension secondaire du tissu intra-rénal
Vasoconstriction rénale, apport sanguin et perfusion ­parenchymale réduits
Baisse du débit de filtration glomérulaire, du volume d’urine et de l’excrétion du sodium
Tractus gastro-intestinalŒdème de la muqueuse intestinale
Altération de la guérison d’une anastomose iléale
SangPerte sanguine intraopératoire accrue
Besoin de transfusion accru
Evénements cliniquesPlus grosses complications postopératoires
Mortalité accrue (?)
Incidence accrue des lésions rénales aiguës et nécessité d’un traitement de substitution rénale

Dans le quotidien clinique, l’évaluation de la volémie d’un patient est le principal paramètre à considérer en vue d’une posologie de perfusion adéquate. En outre, lors de la sélection des solutions équilibrées, il convient de tenir compte du fait que celles-ci sont incompatibles avec de nombreuses substances médicamenteuses, à la différence de la solution de NaCl à 0,9%. Les solutions équilibrées ne contiennent que de faibles concentrations de potassium (4 mmol/l), et la crainte d’une hyperkaliémie est donc injustifiée.

Résumé

Actuellement, il existe un consensus croissant quant au fait que la thérapie liquidienne ne devrait pas constituer une mesure de routine ou standard, mais toujours avoir lieu après un examen attentif des bénéfices et des risques, comme pour tout traitement médicamenteux. La dose adaptée à chaque patient doit être calculée et les effets indésirables potentiels doivent être contrôlés et évités. Cela est d’ailleurs également valable chez les enfants [21]. La complication principale la plus fréquente du traitement par perfusion est l’erreur de dosage. Un volume trop faible ou trop élevé augmente la mortalité et la morbidité du patient. L’apport d’une solution de NaCl à 0,9% dans la pratique quotidienne peut, sous certaines conditions (grandes quantités en peu de temps), provoquer une acidose ­hyperchlorémique, avec les complications citées plus haut. Il semble donc probable, surtout dans les cas aigus, que l’utilisation de solutions équilibrées favorise une situation bien plus «physiologique», et pourrait réduire l’iatrogénicité potentielle de la thérapie liquidienne. Dans le quotidien clinique, les perfusions de NaCl à 0,9% ne devraient plus être utilisées que comme solution vectrice pour les médicaments.

L’essentiel pour la pratique

• Les thérapies liquidiennes ne doivent être réalisées qu’après examen ­attentif des bénéfices et des risques, et non en tant que mesure routinière.

• Les erreurs de dosage constituent la complication la plus fréquente des traitements par perfusion, raison pour laquelle la dose à administrer doit être calculée individuellement pour chaque patient.

• L’utilisation de solutions de NaCl à 0,9% comporte le risque d’une acidose hyperchlorémique avec entre autres une atteinte rénale consécutive.

• Les solutions cristalloïdes équilibrées semblent bien plus «physiologiques» que les solutions de NaCl à 0,9%.

Les auteurs n’ont pas déclaré des obligations financières ou personnelles en rapport avec l’article soumis.

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Correspondance:
Dr méd. Olivier Giannini
Dipartimento di Medicina Interna e Servizio di Nefro­logia,
Ente Ospedaliero Cantonale (EOC),
Ospedale Regionale di ­Mendrisio Beata Vergine
CH-6850 Mendrisio
Olivier.Giannini[at]eoc.ch

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 2 Wakim KG. “Normal” 0,9 per cent salt solution is neither «normal» nor physiological. JAMA. 1970;214(9):1710.
 3 Prough DS, White RT. Acidosis associated with perioperative saline administration: dilution or delusion? Anesthesiology. 2000;93:1167–9.
 4 Stewart PA. Modern quantitative acid-base chemistry. Can J Physiol Pharmacol. 1983;61:1444–61.
 5 Quilley CP, Lin YSR, McGiff JC. Chloride anion concentration as a determinant of renal vascular responsiveness to vasoconstrictor agents. Br J Pharmacol. 1993;108:106–10.
 6 Chowdhury AH, Cox EF, Francis ST, Lobo DM. A Randomized, Controlled, Double-Blind Crossover Study on the Effect of 2-L Infusions of 0,9% Saline and Plasma-Lyte® 148 on Renal Blood Flow Velocity and Renal Cortical Tissue Perfusion in Healthy Volunteers. Annals of Surgery. 2012;256:18–24.
 7 Shaw AD, Bagshaw SM, Goldstein SL, et al. Major complications, mortality, and resource utilization after open abdominal surgery: 0,9% saline compared to Plasma-Lyte. Ann Surg. 2012;255:821–9.
 8 Krajewski ML, Raghunathan K, Paluszkiewicz SM, et al: Meta-analysis of high-versus low-chloride content in perioperative and critical care fluid resuscitation. Br J Surg. 2015;102:24–36.
 9 Powell-Tuck J, Gosling P, Lobo DN, et al. British Consensus Guidelines on Intravenous Fluid Therapy for Adult Surgical Patients (GIFTASUP). March 2011 (http://www.bapen.org.uk/pdfs/bapen_pubs/giftasup.pdf).
10 National Clinical Guideline Centre (Commissioned by the National Institute for Health and Care Excellence). Intravenous fluid therapy in adults in hospital. Clinical Guideline CG174. December 2013 (http://www.nice.org.uk)
11 Van Aken HK, Kampmeier TG, Ertmer C and Weatphal. Fluid resuscitation in patients with traumatic brain injury: what is a SAFE approach? Curr Opin Anesthesiol. 2012;25:563–65.
12 SAFE Study Investigators. A comparison of albumin and salin for fluid resuscitation in the intensive care unit. N Engl J Med. 2004;350:2247…56.
13 Zhou F, Peng ZY, Bishop JV, Cove ME, Singbartl K, Kellum J. Effects of fluid resuscitation with 0,9% saline versus a balanced electrolyte solution on acute kidney injury in a rat model of sepsis. Crit Care Med. 2014;42:270–8.
14 Yunos NM, Bellomo R, Hegarty C, Story D, Ho L, Bailey M. Association Between a Chloride-Liberal vs Chloride-Restrictive Intravenous Fluid Administration Strategy and Kidney Injury in Critically ill Adults. JAMA. 2012;308:1566–72.
15 Yunos NM, Bellomo R, Glassford N, Sutcliffe H, Lam Q, Bailey M. Chloride-liberal vs chloride-restrictive intravenous fluid administration and acute kidney injury: an extended analysis. Intensive Care Med. 2015;41:257–64.
16 Semler M V, Self WH, Wanderer JP, et al. Balanced Crystalloids versus Saline in Critically Ill Adults. N Engl J Med 2018;378:829–39.
17 Self WH, Semler MV, Wanderer JP, et al. Balanced Crystalloids versus Saline in non Critically Ill Adults. N Engl J Med. 2018;378:819–28.
18 Monnet X, Teboul JL. My patient has received fluid. How to assess its efficacy and side effects? Ann. Intensive Care 2018. https://doi.org/10.1186/s13613-018-0400-z.
19 Lobo DN, Awad S. Should chloride-rich crystalloids remain the mainstay of fluid resuscitation to prevent “pre-renal” acute kidney injury? Kidney Int. 2014;86:1096–105.
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21 Santi M, Lava SAG, Camozzi P, Giannini O, et al. The great fluid debate: saline or so-called “balanced” salt solutions? Ital J Pediatr. 2015;41:47. doi: 10.1186/s13052-015-0154-2.

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