Osmose, osmolarité et tonicité
- Concept
- Priorité pour les examens : élevée
L'eau traverse une membrane vers le côté qui contient le plus de particules dissoutes ; c'est ainsi que les cellules gonflent ou se rétractent.
Aussi appelé: Pression osmotique, Osmolalité efficace
De quoi s'agit-il
L'osmose est le mouvement net de l'eau à travers une membrane semi-perméable vers le côté qui contient le plus de particules dissoutes. L'osmolarité compte toutes les particules ; la tonicité ne compte que celles qui ne peuvent pas traverser la membrane cellulaire (osmoles efficaces) et prédit donc si une cellule gonfle ou se rétracte. Cette différence explique le comportement des solutés perfusés et des hyponatrémies.
Fonctionnement, étape par étape
- Un soluté qui ne peut pas traverser la membrane est plus concentré d'un côté.
- De ce côté, la concentration en eau est plus faible.
- L'eau diffuse selon son propre gradient, à travers la bicouche et les aquaporines.
- Le volume de ce côté augmente jusqu'à l'égalisation des concentrations ou jusqu'à ce qu'une pression l'arrête.
- La pression nécessaire pour arrêter ce mouvement d'eau est la pression osmotique de la solution.
Équations
- i
- particules par molécule (NaCl ≈2)
- C
- concentration molaire
- R
- constante des gaz parfaits
- T
- température absolue
À 37 °C, chaque mOsm/L non diffusible génère ≈19,3 mmHg.
- Na⁺
- mEq/L
- glucose et BUN
- mg/dL
L'osmolalité efficace (tonicité) exclut le BUN (azote uréique). Trou osmolaire = mesurée − calculée ; normal < 10.
Valeurs de référence
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Osmolalité plasmatique | ≈285–295 mOsm/kg | |
| Na⁺ sérique | ≈135–145 mEq/L | |
| Trou osmolaire | < 10 mOsm/kg | plus élevé avec le méthanol, l'éthylène glycol, l'éthanol ou le mannitol |
| Pression pour 1 mOsm/L | ≈19,3 mmHg | à 37 °C |
Valeurs approximatives chez un adulte en bonne santé au repos ; chaque laboratoire définit ses propres intervalles.
Solutés intraveineux et leur effet sur les cellules
| Soluté | Osmolarité (mOsm/L) | Tonicité dans l'organisme | Effet sur la cellule |
|---|---|---|---|
| NaCl à 0,9 % | ≈308 | Isotonique | Aucun changement ; expansion du liquide extracellulaire |
| NaCl à 0,45 % | ≈154 | Hypotonique | Gagne de l'eau |
| NaCl à 3 % | ≈1026 | Hypertonique | Perd de l'eau |
| Glucosé à 5 % | ≈278 | Hypotonique une fois métabolisé | Gagne de l'eau ; se distribue comme de l'eau libre |
Corrélation clinique
- Hyperglycémie sévère : le glucose attire l'eau hors des cellules et dilue le Na⁺ (hyponatrémie de translocation) bien que l'osmolalité soit élevée.
- Urémie : l'urée augmente l'osmolalité mesurée mais pas la tonicité ; à elle seule, elle ne déshydrate pas les cellules.
- Trou osmolaire élevé avec acidose : évoque une intoxication au méthanol ou à l'éthylène glycol, fréquente avec les alcools frelatés.
Testez-vous
Réfléchissez à la réponse, puis touchez la question pour la voir.
Pourquoi une solution d'urée iso-osmotique au plasma fait-elle éclater les globules rouges ?
L'urée traverse la membrane et entre dans la cellule ; la solution devient en pratique de l'eau, qui la suit jusqu'à l'hémolyse. Iso-osmotique ne veut pas dire isotonique.
Un patient a une glycémie très élevée et un Na⁺ à 128 mEq/L. S'agit-il d'une hyponatrémie hypotonique ?
Pas nécessairement : le glucose est une osmole efficace qui attire l'eau hors des cellules et dilue le Na⁺. La tonicité peut être normale ou élevée.
Qu'évoque un trou osmolaire élevé associé à une acidose métabolique à trou anionique élevé ?
Un soluté non mesuré de faible poids moléculaire, comme le méthanol ou l'éthylène glycol, dont les métabolites acides provoquent l'acidose.
Pourquoi le glucosé à 5 % est-il un mauvais soluté de remplissage plasmatique ?
Le glucose est métabolisé et laisse de l'eau libre qui se distribue dans toute l'eau de l'organisme : seul ≈1/12 reste dans le plasma.
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Contenu pédagogique de physiologie ; ce n'est ni un guide diagnostique ni un guide thérapeutique et il ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé. Les valeurs sont des références approximatives. Aucune posologie n'est indiquée.
Sources: Low blood sodium: MedlinePlus Medical Encyclopedia (MedlinePlus, US National Library of Medicine, 2026).
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Modèle représentatif, à des fins éducatives uniquement.