Le calcium : besoin et régulation

Le calcium est un nutriment essentiel.
Il s’agit d’un élément minéral qui doit être apporté en quantité de l’ordre de 100 à 200 mg par kg de poids corporel par jour chez le chat et le chien. Cette quantité peut varier selon l’espèce (le chien a besoin d’un peu plus que le chat), l’âge (plus chez le jeune en croissance, moins chez l’animal âgé), la période de reproduction, voire une maladie…

On trouve du calcium essentiellement dans les produits laitiers et les os. Dans l’organisme, 99% du calcium se trouve dans le squelette. Le reste se trouve majoritairement dans les cellules, et en petite quantité dans le liquide extracellulaire.

Dans l’organisme, le calcium a des rôles variés. Bien sûr, il permet la solidité du squelette et des dents . Mais il a aussi un rôle clé dans la contraction musculaire (y compris cardiaque), et la transmission nerveuse.

Dans le sang, le calcium se trouve sous forme liée (à la sérumalbumine, pour environ 45%), complexée à des anions (bicarbonate, phosphate, sulfate, citrate, pour environ 5%) ou ionisé pour environ 50% ; ces deux dernières formes de calcium peuvent diffuser vers le milieu extra-cellulaire. Pour tenir compte des variations de protéinémie, il convient de corriger la calcémie totale de la manière suivante :
Calcémie Corrigée = Calcémie Mesurée + (40 – protéinémie) x 0,02

La calcémie, la concentration en calcium dans le sang, est un paramètre majeur de l’homéostasie, qui est la constance du milieu intérieur. La calcémie varie peu, car elle est très bien régulée par deux systèmes, qui font intervenir majoritairement trois hormones (substances produites à un endroit du corps et qui agit à distance sur des cellules cibles) : la parathormone, la vitamine D3 et la calcitonine.

• Quand la calcémie baisse

Cela stimule la production d’une hormone située dans les glandes parathyroïdes, la parathormone (PTH). Cette  PTH donne un signal aux cellules cibles (os, reins, duodénum). Dans les reins, la PTH stimule l’activation de la vitamine D3 qui est activée en calcitriol (vitamine D3 active). La PTH et le calcitriol agissent alors :

• au niveau osseux, en stimulant la résorption osseuse qui déverse du calcium du squelette vers le sang.
• dans les reins, en stimulant la réabsorption du calcium dans les tubules rénaux, ce qui diminue l’élimination urinaire du calcium.
• dans le duodénum, en stimulant l’absorption du calcium.

La durée de vit de la PTH une fois sécrétée est brève, de l’ordre de 20 minutes. Une fois que la calcémie augmente, elle joue un rôle négatif sur la sécrétion de PTH qui stoppe.

• Quand la calcémie augmente

C’est la production de calcitonine par les glandes thyroïdes qui est alors stimulée. Sa durée de vie est courte (moins de 15 minutes). La calcitonine agit directement sur les ostéoblastes pour diminuer la résorption osseuse de calcium, ce qui a pour effet de diminuer la calcémie. C’est heureusement un effet transitoire. La calcitonine est l’hormone antagoniste de la PTH.

Autres hormones ayant un effet sur la calcémie qui peut prendre plus d’importance en situation pathologique :
– hormones thyroïdiennes : elles agissent sur le remaniement osseux dans les deux sens, même si elles ont un rôle un peu supérieur sur la résorption (effet hypercalcémiant) ;
– oestrogènes : ils sont hypocalcémiants à court terme, en diminuant la sensibilité de l’os à la parathormone, ce qui limite la possibilité de résorption osseuse ;
– glucocorticoïdes : ils sont hypocalcémiants car ils diminuent l’absorption osseuse et les résorptions osseuses et rénales. Sécrétés en excès, ils entraînent une ostéoporose (déminéralisation osseuse).

Le phosphore : indissociable du calcium

Comme le calcium, le phosphore est un nutriment essentiel. Alors qu’ils sont pauvres en calcium, on trouve du phosphore en quantité substantielle dans les aliments, en particulier dans la viande et les céréales…Mais comme pour le calcium, la majorité du phosphore (90%) se trouve dans le squelette. Les tissus mous en contiennent 9%, et seul 1% se trouve dans le milieu extracellulaire.

Le phosphore participe, avec le calcium, à la rigidité osseuse, mais a également un rôle prépondérant dans tout le métabolisme, en particulier énergétique, via les phosphorylations (l’ATP, c’est 3 phosphates, les phospholipides…encore des phosphates…).

L’absorption intestinale du phosphore est essentiellement passive, sauf en cas de manque où l’absorption peut être stimulée par la vitamine D3 activée. Ainsi, le phosphore alimentaire disponible est plutôt bien absorbé. L’élimination du phosphore est majoritairement urinaire.

L’alimentation doit être équilibrée en calcium et phosphore, avec une quantité suffisante de chacun (au moins 1 à 1,75 g Calcium/Mcal chez l’adulte selon les cas) et un rapport entre le calcium et le phosphore compris entre 1 et 2 dans la ration totale.

Conséquences de l’apport en Calcium et Phosphore chez le Chiot en croissance

• Alimentation carencée en calcium

Elle a pour conséquence une baisse de la calcémie, et sa régulation par stimulation de la sécrétion de parathormone. Quand le phénomène se reproduit, c’est le calcium du squelette qui vient compenser le fait que trop peu de calcium entre dans l’organisme. A terme (en quelques semaines chez le jeune en croissance, en plusieurs mois chez un adulte ayant préalablement reçu une alimentation équilibrée), s’installe une hyperparathyroïdie secondaire et une ostéofibrose. L’os a une densité réduite, des douleurs généralisées s’installent, l’animal peut devenir intolérant voire agressif lors de la palpation. Des fractures se produisent assez facilement, à l’occasion d’un saut ou d’une chute.

• Alimentation trop riche en calcium

Même avec un ratio Ca/P correct, ce type d’alimentation génère des conséquences néfastes car le calcium en excès empêche l’absorption d’autres minéraux, en particulier le zinc et le cuivre. Ainsi, un excès de calcium peut générer une carence secondaire en zinc caractéristique induisant hyperkératose et des dépilations autour des zones cutanéo-muqueuses -les fameuses lunettes- chez l’adulte. Chez le jeune en croissance, la conséquence est d’abord une ostéochondrose (le zinc et le cuivre sont nécessaire aux synthèses protéiques, et le squelette est l’organe le plus fragile à cette période de la vie).

• Lors d’insuffisance rénale

Le rein perd progressivement la capacité à éliminer les ions phosphates, et ceux-ci ont une toxicité directe pour le rein… De plus l’hyperphosphatémie produit une augmentation du produit de concentration CaxP qui génère une stimulation de la parathormone (comme dans le cas d’une carence en calcium), à l’origine d’une ostéodystrophie rénale et d’ostéofibrose.