Le calcium
Mis à jour (Vendredi, 25 Juin 2010 09:19)
LE VRAI, LE FAUX, FAISONS LE POINT...
- DEFINITION ET METABOLISME
- ROLES
- EN PRATIQUE, QUELS SONT LES APPORTS RECOMMANDES ?
- SANTE DE L'OS ET NUTRIMENTS INDISPENSABLES : IL N'Y A PAS QUE LE CALCIUM !
- FACTEURS DIMINUANT L'ABSORPTION DU CALCIUM
1. DEFINITION ET METABOLISME
Le calcium est le sel minéral le plus répandu dans l’organisme humain puisque, chez l’adulte, il représente 1,5 à 2% du poids corporel (soit 1000 à 1500 g) dont 99 % se trouvent dans les os et les dents. Les 10-15 g restant sont largement distribués dans le corps, dont le plasma (partie liquide du sang, dans laquelle les éléments cellulaires sont en suspension) qui en contient de 8,5 à 10,5 mg/dl.
Environ 40 % du calcium plasmatique sont liés aux protéines tandis que 5 % existent sous forme de sels organiques (lactate, citrate) et inorganiques (phosphate, sulfate, bicarbonate).
Environ 55 % du calcium plasmatique existent sous forme ionisée, biologiquement active.
Moins de 1g de calcium extracellulaire (calcium présent hors des cellules) et 4-5 g de calcium intracellulaire (calcium présent à l’intérieur des cellules) jouent un rôle capital dans le fonctionnement cellulaire.
L’organisme visera à maintenir dans d’étroites limites ces concentrations de calcium tellement vitales pour son fonctionnement en l’extrayant si nécessaire, à partir des réserves osseuses, en accroissant son absorption par l’intestin et en diminuant son élimination par les reins.
L’absorption du calcium s’effectue surtout dans la première moitié de l’intestin grêle où le pH (potentiel d’hydrogène) du bol alimentaire (ndlr : l’ensemble de ce qu’on a ingéré aliments, boissons et autre...) est plus acide.
Avant d’être résorbé, le calcium doit être isolé de la forme complexe dans laquelle il peut se trouver dans les aliments pour être absorbé sous forme ionisée.
Le calcium est principalement résorbé par un mécanisme de transport actif nécessitant de l’énergie et dans lequel intervient une protéine porteuse qui permet au calcium de pénétrer et de traverser les cellules de la muqueuse intestinale pour être libéré dans le torrent circulatoire.
Chez l’homme, même dans des conditions optimales, un maximum de 30 à 50 % du calcium alimentaire est réellement résorbé. Ce pourcentage est inversement proportionnel à la quantité ingérée. Autrement dit : plus on en prend, moins on l’assimile.
En effet, la quantité de calcium assimilée passe de 25 %, lorsque l’apport réel est de 400 mg, à 60 % si celui-ci est inférieur à 150 mg ! En pratique, le pourcentage alimentaire de calcium évidemment résorbé ne dépasse pas souvent 10 % sauf chez l’enfant où il peut atteindre 75 %.
L’efficacité avec laquelle le calcium est absorbé dépend de nombreux facteurs.
D’une manière générale, l’absorption diminue avec l’âge.
Le calcium doit être apporté en suffisance tout au long de la vie, en particulier avant la puberté, afin d’augmenter la masse osseuse et, après 50 ans, pour ne pas perdre trop de cette dernière.
Pour être efficace, le minéral doit recevoir l’aide de la vitamine D.
La vitamine D (et, plus particulièrement, le 1,25 (OH)2 C qui est sa forme active produite par les reins),
est le facteur physiologique le plus important qui favorise l’absorption et la fixation dans l’os. L’insuffisance en vitamine D est plus répandue qu’on ne le pense au point de devenir préoccupante.
La principale source de vitamine D est l’exposition au soleil.
Le manque de vitamine D provoque une réaction hormonale en chaîne de l’organisme (l’hyperparathyroïdie) qui va chercher dans la masse osseuse le calcium qui lui manque : le corps « ronge » l’os qui se déminéralise.
L’acidité de l’alimentation favorise l’absorption du calcium car celui-ci est plus soluble à ph acide. Tout ce qui accroît l’acidité du bol alimentaire, normalement légèrement alcalin, dans la partie proximale de l’intestin
grêle, favorise l’absorption du calcium.
La production d’acide chlorhydrique (HCl) par l’estomac joue donc un rôle non négligeable. Chez la personne âgée, cette production tend à diminuer ce qui joue un rôle défavorable sur l’absorption du calcium. Dans ce cas, un apport d’acide ascorbique (vitamine C) aide à maintenir le calcium sous une forme ionisée.
L’ingestion de lactose augmente l’absorption du calcium.
L’apport en protéines favorise également l’absorption du calcium et contribue à améliorer la densité osseuse.
Le rapport calcium/phosphore fourni par l’alimentation joue également un rôle. Le rapport Ca/P doit être compris entre 0,5 et 2 pour que l’absorption des 2 sels minéraux soit optimale.
Le lait et les produits laitiers fermentés constituent les principales sources alimentaires de phosphate et répondent à ces exigences.
2. ROLES
Le calcium est indispensable à la formation de l’os où il se dépose dans une matrice de collagène sous forme de cristaux de phosphate de calcium ou d’un mélange de phosphate de calcium et d’hydroxyde de calcium appelé Hydroxyapatite.
L’os est un tissu vivant, se renouvelant en permanence et nécessitant un ensemble de nutriments indispensables à sa bonne santé. Tout au long de la vie, le squelette est continuellement renouvelé et remodelé, de l’os étant constamment résorbé et reconstruit sous l’action des ostéoblastes (cellules formant l’os) et des ostéoclastes (cellules détruisant l’os).
Chez le jeune enfant, le squelette est entièrement renouvelé en l’espace de 1 à 2 ans.
Chez le jeune adulte, 20 % de la masse osseuse est renouvelée chaque année.
Le renouvellement calcique osseux s’élève donc à 600 à 900 mg/jour tandis qu’environ un tiers de la masse calcique osseuse se trouve en équilibre avec le calcium présent dans les liquides extracellulaires.
A la fin de la croissance osseuse (16/17 ans chez les filles, 17/18 ans chez les garçons), les os continuent à accumuler un peu de calcium pendant quelques années. On comprend dès lors l’extrême importance d’un apport en calcium satisfaisant jusqu’après l’adolescence.
A partir de l’âge de 40 ans, on constate une déminéralisation progressive qui survient chez les deux sexes et connue sous le nom d’ostéoporose Cette déminéralisation représente une perte d’environ 0,3 % de la masse osseuse par an mais atteint chez la femme 0,9 % par an après la ménopause !
Les quantités de calcium nécessaires à la formation osseuse varient donc en fonction de l’âge.
La teneur en calcium de l’organisme passe de 0,8 % du poids corporel à la naissance (soit environ 28 g) à 2 % à l’âge adulte (soit 1000-1400 g) ce qui représente une augmentation quotidienne moyenne de 165 mg. Les besoins les plus importants surviennent entre les âges de 13 et 14 ans lorsque l’organisme acquiert environ 90 gr de calcium par an, ce qui représente une augmentation de 300 à 400 mg par jour !
3. EN PRATIQUE, QUELS SONT LES APPORTS RECOMMANDES ?
Chez le nourrisson nourri au lait maternel (dont environ 2/3 du calcium est utilisable), un apport de 60 mg/kg de poids corporel est adéquat. S’il s’agit de lait artificiel fabriqué à partir de lait de vache (dont 25 % du calcium est utilisable), un apport de 170 mg/Kg est suffisant pour autant que l’apport en vitamine D soit satisfaisant.
Chez l’enfant jusqu’à l’âge de 10 ans, un apport quotidien de 800 mg est recommandé afin de pouvoir satisfaire les besoins variant entre 75 et 150 mg de calcium/jour.
Chez l’adolescent dont les besoins sont de 300 à 400 mg par jour, un apport de 1200 mg est conseillé. Chez l’adulte, les apports recommandés sont calculés sur la base d’une perte quotidienne de 320 mg/jour et d’une résorption de 40 % du calcium ingéré. Ils sont donc de l’ordre de 800 mg par jour.
Le squelette de l’enfant nouveau-né contient environ 30 g de calcium et, au cours des derniers mois de grossesse, le calcium se dépose dans les tissus foetaux à un taux progressivement croissant de 25 à 300 mg/jour. Un apport supplémentaire de 400 mg/jour est donc recommandé chez la femme enceinte. Au cours de la lactation, environ 50 g de calcium est secrété dans le lait maternel au cours d’une période de 6 mois et un apport supplémentaire de 700 à 800 mg/jour est conseillé.
Chez la personne âgée, un apport minimum de 800 mg/jour doit être maintenu. Les études métaboliques réalisées chez des femmes ménopausées ont montré qu’un apport quotidien de 1500 mg/jour était nécessaire pour maintenir en équilibre le bilan calcique.
Le calcium est également indispensable dans la formation de l’émail dentaire ainsi que dans toute une série de processus vitaux comprenant la coagulation sanguine, la sécrétion des hormones polypeptidiques, certaines réactions enzymatiques, la perméabilité de la membrane cellulaire, la transmission nerveuse et la contraction musculaire.
4. SANTE DE L'OS ET NUTRIMENTS INDISPENSABLES : IL N'Y A PAS QUE LE CALCIUM !
Le couple calcium/vitamine D a longtemps occulté le fait que l’os est un tissu vivant nécessitant également d’autres nutriments, eux aussi indispensables à sa bonne santé. Sels minéraux : phosphore, magnésium, fluor, manganèse, silicium et cuivre, vitamines : A, D, K et C et apport en protéines jouent un rôle significatif dans la croissance osseuse.
Les protéines contribuent à améliorer la densité osseuse essentiellement par le biais d’une hormone, l’IGF-1 (Insulin Growth Factor-1). Elle favorise la croissance en longueur de l’os et stimule l’activité des ostéoblastes. Les bénéfices des protéines sur l’os se font sentir à tout âge, en particulier avant la puberté où un apport de protéines adéquat est associé à un gain de masse osseuse. C’est pourquoi le fait de restreindre son alimentation et de réduire l’apport en protéines (anorexie, régimes..) risque de conduire à une déminéralisation osseuse.
La nature des protéines ingérées reste toutefois déterminante. Des travaux ont ainsi établi que, chez des femmes de 65 ans, un apport excessif en protéines d’origine animale (viande, volaille, poisson) est associé à une perte osseuse plus rapide et à un risque de fractures plus élevé que chez les femmes optant de préférence pour des protéines d’origine végétale (céréales, légumineuses, champignons, certains légumes). En effet, les protéines animales génèrent dans l’organisme des substances acides comme les sulfates et les phosphates qui, lorsqu’ils se trouvent en excès dans le sang, provoquent une fuite urinaire de calcium venant de l’os au moment de leur élimination par le rein.
A l’inverse, les légumineuses, les céréales, et surtout, les fruits et les légumes sont riches en citrate de potassium, substance alcalinisante qui neutralise toute acidité excessive. C’est en partie pour cette raison que les végétariens ont généralement un squelette en bonne santé, leurs urines étant alcalines et pauvres en calcium. Il conviendrait idéalement de consommer autant de protéines animales que végétales, ce qui correspond rarement avec nos habitudes alimentaires.
Selon de nombreuses études épidémiologiques, la protection apportée par des aliments d’origine végétale dépasserait leur seul effet alcalinisant. Isoflavones de soja, lignanes, polyphénols, substances d’origine végétale, préserveraient l’intégrité du squelette. Fruits et légumes constituent les principaux vecteurs de vitamines.
La vitamine C par son pouvoir antioxydant et son implication dans la synthèse du collagène, protéine structurelle! de l’os, agit favorablement sur la masse osseuse. De récents travaux ont établi qu’à chaque addition de 100 mg de vitamine C, on observerait une augmentation de 0,017 g/cm2 de densité minérale.
Enfin, la vitamine K (chou, épinard, salade) est indispensable à la synthèse d’une autre protéine majeure de la construction de l’os, l’ostéocalcine. Une carence en cette vitamine serait associée à une incidence accrue de fractures chez le sujet âgé. Légumineuses, haricots verts, cresson, brocoli, feuilles de navet et de chou, cassis, framboise, groseille, noix, amandes, dattes, sardines, saumon, crevettes, oeufs, eaux calciques constituent de bonnes sources de calcium, mais c’est la farine de poisson qui constitue le meilleur apport de cet ion. Il est utile de mentionner que le calcium des végétaux est localisé à l’intérieur des cellules végétales dont les parois cellulosiques résistent à la digestion humaine, ce qui rend son assimilation plus aléatoire.
5. FACTEURS DIMINUANT L'ABSORPTION DU CALCIUM
L’acide oxalique présent dans les feuilles de certains végétaux (rhubarbe, épinard, oseille, thé noir), forme avec le calcium un sel insoluble (oxalate de calcium) qui empêche totalement sa résorption. Toutefois, la quantité de calcium présente dans les aliments riches en acide oxalique, est habituellement suffisante que pour se lier à la totalité de l’acide disponible de telle sorte que ce dernier n’interfère pas avec la résorption du calcium présent dans les aliments ingérés en même temps.
Exemple : l’acide oxalique présent dans les épinards n’interfère pas avec la résorption du calcium présent dans le lait qui serait éventuellement ingéré en même temps.
La présence de 5 à 6 % d’acide oxalique libre dans certains cacaos a incité à une certaine prudence concernant l’utilisation de boissons lactées au chocolat chez les enfants. Toutefois, des études effectuées chez des adultes volontaires ont démontré que des quantités aussi importantes que 28 g/jour n’interféraient pas avec l’utilisation du calcium.
L’acide phytique (hexaphosphate d’inositol) présent dans la cuticule des céréales (paroi externe, « son »), forme avec le calcium un complexe insoluble (phytate de calcium) qui empêche sa résorption. Bien que le système digestif de l’homme soit dépourvu de phytase, enzyme capable d’hydrolyser ce complexe, les études ont montré que dans la pratique, l’acide phytique affectait relativement peu la résorption du calcium pour autant que celui-ci soit présent en quantité suffisante.
Une alimentation, riche en phosphates (dérivés du phosphore) par rapport au calcium, diminue l’absorption de ce dernier. C’est le cas des limonades gazeuses (souvent consommées par des jeunes en période de croissance !), aliments préparés industriellement (charcuteries notamment), riches en certains additifs (polyphosphates). Les aliments naturels (laitages, oeufs, poissons) comportent un équilibre Ca/P tout à fait satisfaisant. Un régime riche en graisses diminuerait l’absorption du calcium par formation de savons insolubles formés d’acides gras et de calcium.
Il a été démontré chez l’enfant que le lait entier de vache diminue l’absorption du calcium.
Le lait entier de vache contient 1,2 g de calcium/l tandis que le lait humain n’en contient que 0,2 g/l mais sa biodisponibilité est supérieure.
Le lait écrémé et ses dérivés sont plus riches en calcium que le lait entier et ses dérivés.
En effet, la partie maigre du lait comporte plus de calcium que la graisse qui en est presque totalement dépourvue. Dans les produits laitiers écrémés, la matière grasse a été remplacée par la partie maigre du lait ce qui explique leur plus grande richesse en calcium.
L’inactivité physique, telle qu’elle existe chez les personnes alitées depuis longtemps, provoque un bilan calcique négatif entraînant une perte de la masse osseuse équivalant à 0,5 % des réserves par mois. Il semblerait que ce soit davantage l’absence de charge sur les jambes plutôt que l’immobilité qui entraînerait cette conséquence dont les mécanismes restent mal compris.
L’absence de poids sur les jambes et l’activité musculaire réduite paraissent provoquer une diminution de la vascularisation inhibant la formation osseuse. C’est ainsi que l’on explique la balance calcique négative observée chez les astronautes.
L’exercice physique constitue un facteur de minéralisation important à tout âge mais particulièrement aux périodes de la vie où la synthèse/ déperdition osseuses sont les plus importantes. C’est pourquoi l’activité physique (marche, randonnée, vélo, etc...) est particulièrement conseillée à l’adolescence.
La compétition entre ions (Fe, Mg, Zn) peut également constituer un facteur défavorable à l’absorption du calcium.
Enfin, et surtout, une carence en vitamine D (carence alimentaire mais surtout défaut d’ensoleillement) affecte l’absorption intestinale du calcium.
France Evrard
Licenciée en biologie - Master of nutrition, University College Galway (UCG)
EN RÉSUMÉ
CE QUI DIMINUE l’absorption du calcium : la quantité ingérée, l’âge, l’apport excessif en protéines animales, les phosphates (attention aux boissons gazeuses, aux additifs).
CE QUI AUGMENTE l’absorption du calcium : l’acidité de l’alimentation, le lactose, l’apport en protéines et en vitamines C et K, la vitamine D, l’activité physique.
Oasis Allergies n° 54, pour en savoir plus
