Le métabolisme du calcium dans le corps humain englobe un processus débutant par son absorption et se concluant par son élimination. Afin de maintenir l'homéostasie calcique, les apports de calcium dans le plasma sont principalement assurés par l'absorption intestinale et la résorption osseuse. En parallèle, les sorties se matérialisent par l'excrétion urinaire (0,2 à 1,0 g par jour), la formation osseuse et les pertes endogènes fécales (5 à 8 g par jour) [1].
Bilan Phosphocalcique
Absorption
L'absorption du calcium au niveau de la paroi intestinale nécessite son extraction de l'aliment d'origine, dont la digestibilité est cruciale, suivi de sa solubilisation au niveau gastrique. L'absorbabilité, définie comme la capacité du calcium à être absorbé dans des conditions physiologiques, est une propriété inhérente à l'aliment. Il convient de ne pas confondre cette notion avec la biodisponibilité du calcium, qui représente sa capacité à être retenu par les os et les organes, résultant de l'absorbabilité intestinale et de son utilisation ultérieure par les tissus corporels [2].
Une fois absorbé et distribué dans l'organisme, le calcium se répartit à 99 % dans le squelette, tandis que le pourcentage restant participe à divers processus physiologiques et biochimiques, tels que la coagulation sanguine, l'activation enzymatique et l'activité neuromusculaire [1].
Métabolisme global du Calcium
Le métabolisme global du calcium est étroitement lié à celui du phosphore et du magnésium. Le calcium constitue une réserve minérale osseuse cruciale pour l'homéostasie minérale, sa régulation dans les taux extracellulaires est principalement assurée par les systèmes de transport rénal. Le calcium et phosphate forment un duo indissociable pour l’acquisition et le maintien d’une masse minérale osseuse optimale tout au long de la vie. En dehors du squelette, leurs fonctions physiologiques essentielles mais distinctes sont contrôlées par des transporteurs spécifiques et des régulateurs hormonaux qui contribuent aussi à garantir la disponibilité en Ca et Pi indispensable à la santé osseuse. [3]
Dans le sang, chez l'homme, 85% du calcium lié l'est à l'albumine, 15% à diverses globulines, il est régulé par trois hormones impliquées dans l'homéostasie calcique. Deux de ces hormones, la parathormone et la vitamine D, ont des effets hypercalcémiants, tandis que la troisième, la calcitonine, exerce une action hypocalcémiante. L’hormone parathyroïdienne (PTH) est le régulateur endocrinien essentiel de la réabsorption tubulaire du Ca, en réponse aux variations de sa concentration extracellulaire [1].
- La parathormone (PTH), sécrétée par les glandes parathyroïdes, réagit à la concentration sanguine de calcium. Une hypocalcémie entraine sa sécrétion, provoquant la mobilisation du calcium osseux et limitant l'excrétion urinaire. La parathormone ne possède pas d'effet direct sur l'absorption intestinale. [1].
- La vitamine D joue un rôle essentiel dans la régulation du métabolisme phosphocalcique. Elle stimule l’absorption digestive du calcium et du phosphate. Elle régule aussi la réabsorption rénale du calcium et le remodelage osseux tout en exerçant un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion de PTH
- La Calcitonine, produite par les cellules C de la thyroïde, réduit la calcémie dans le sang en situation hypercalcémique. Elle va réduire la résorption osseuse pour augmenter le stockage du calcium dans l’os, tout en augmentant l’excrétion par les reins ainsi que le phosphore.
Régulation de la calcémie sanguine par la Calcitonine et la Parathormone
Excrétion
Le calcium est éliminé par excrétion principalement fécale (75 %) et urinaire (22 %, estimées à 160 mg/j environ), mais aussi par la perte des phanères (ongles, cheveux) et la desquamation de la peau (dans une moindre mesure, environ 40 à 60 mg par jour). Ces pertes quotidiennes sont contrebalancées par l’apport alimentaire de calcium [2]
On peut retrouver dans la littérature que la fuite de calcium dans les urines (calciurie) augmente avec l’ingestion de protéines, et plus particulièrement animales, à cause de l’effet acidifiant qu’elles ont sur l’organisme. Pour neutraliser l’acidité il suffit d’apporter plus d’aliments alcalinisant, c’est-à-dire fruits et légumes. En effet, la masse osseuse est une réserve de bicarbonates de calcium utilisés comme système tampon afin de rétablir le pH. Le chlorure de sodium (soit le sel de table) augmente aussi la calciurie, ainsi que la caféine. De même, les sodas (notamment au cola) sont souvent riches en phosphore qui déséquilibre le métabolisme du calcium et affaiblit les os. [2]
A l’inverse, le potassium est un élément qui permet de limiter la fuite de calcium. On peut donc avancer qu’en suivant un régime riche en végétaux et pauvre en sel, c’est-à-dire à l’opposé de la tendance actuelle en Occident, les besoins en calcium seraient moindres. [2]
Les Calculs rénaux et le Calcium
Un calcul est provoqué par l'augmentation de la concentration de divers sels minéraux dans les urines qui favorise leurs cristallisations.
Anatomie d’un rein et un calcul rénal de 8mm
Plusieurs types de Calculs peuvent se développer dans l'organisme, ceux à base d'oxalate de calcium sont les plus répandus (75 à 85%) et sont principalement liés à la nutrition et la déshydratation. La déshydratation va entrainer une réabsorption de l'eau du système urinaire vers l'organisme, augmentant les concentrations en sels minéraux et facilitant la cristallisation. On trouve aussi, pour 2 à 5 %, des calculs de struvite à bases de magnésium et d’ammoniac liés à des infections bactériennes plus communs chez les femmes. Des calculs d’acides uriques, pour 5 à 10%, issus du métabolisme des protéines souvent présents chez les patients atteints de la goutte. Et les calculs de cystine, forme la plus rare, <1%, à base d’un acide aminé et liés à une défaillance génétique provoquant une forte excrétion de cystine par les reins. [4]
Pour ceux à base de Calcium, souvent trop petits, de la taille d'un grain de sable, pour provoquer des douleurs, ils sont éliminés par les urines. Des complications apparaissent lorsqu'ils augmentent en tailles et en nombres.
420 calculs rénaux extraits d’une personne de 55ans
Une surconsommation augmente l’absorption intestinale du calcium et la concentration du calcium sanguin et urinaire. Le calcium risque alors de se déposer dans tous les organes et surtout dans les vaisseaux sanguins qui risquent de s’obstruer. Cette hypercalcémie va aussi favoriser les calculs rénaux et peut avoir des conséquences plus graves : troubles mentaux, asthénie (fatigue), voire arrêt cardiaque (calcémie > 2.6mmol/l). Cependant, sauf pour les personnes atteintes de troubles du système rénal et urinaire il est assez difficile d’atteindre des seuils de surconsommation de Calcium uniquement par la voie de l’alimentation. [5]
Une sous-consommation, ou carence, beaucoup plus répandue, favorise l’absorption intestinale de l’oxalate et provoque un déstockage du calcium osseux et une ostéoporose à long terme. La carence est considérée à partir de 2.1mmol/l entrainant d’autres symptômes comme une grande fatigue, des contractures musculaires, des fourmillements, des maux de tête, une diarrhée, peuvent être observés. Le traitement consiste alors en une supplémentation médicamenteuse en calcium et en vitamine D. [5]
- [1] https://oatao.univ-toulouse.fr/2044/1/debouch_2044.pdf
- [2] https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01599756/document
- [3] https://www.cerin.org/wp-content/uploads/2011/05/Resume-calcium-phosphate-sante-osseuse-jp-bonjour.pdf
- [4] https://www.prostateparis.fr/calculs-renaux-ou-urinaires/....
- [5] https://www.francerein.org/wp-content/uploads/2021/12/fiche-pratique-france-rein-12-le-calcium-1.pdf