Novembre 2004
 
CALCIUM ET SANTÉ

Pr ROBERT P. HEANEY M.D., F.A.C.P., F.A.I.N.
Creighton University - Omaha - USA
Membre du Conseil Scientifique du Centre EVIAN Pour l'Eau

Nos ancêtres avaient tout compris
Carence calcique = Pathologies
Le bénéfice de la supplémentation calcique
Choisir la meilleure source d'apport calcique...
Bien choisie, l'alimentation peut suffire à couvrir les besoins
Pour conclure
Références

Nos ancêtres avaient tout compris

Les citoyens des pays industrialisés (et ceux affectés directement par leurs activités) sont les seuls mammifères au monde à souffrir d'une sous-consommation de calcium. Aujourd'hui, nous avons pris l'habitude d'ingérer 15 à 40 mg de calcium par 100 kcal alimentaires (aux USA, un peu plus en Europe), tandis que nos ancêtres bénéficiaient d'une alimentation bien plus riche en calcium, de l'ordre de 70 à 80 mg par 100 kcal (1), essentiellement d'origine végétale.

Avec la révolution agronomique, l'alimentation s'est modifiée, privilégiant les céréales, pauvres en calcium, et les fèves ayant une faible biodisponibilité calcique. Au sein des communautés fermières de l'ère paléolithique, les meuniers introduisaient de la poudre de calcaire dans la farine utilisée pour faire le pain, initiative précoce sur l'intérêt d'une bonne alimentation Mais depuis l'âge du fer (il y a environ 3000 ans), la plupart des sujets des populations rurales ont de faibles apports alimentaires en calcium. Cette tendance s'est sérieusement accélérée depuis la seconde guerre mondiale, du fait d'une part de la diminution de l'activité physique, de l'autre de l'augmentation de l'utilisation des produits prêts à consommer. La conjonction de ces deux phénomènes a abouti à la réduction des apports alimentaires totaux, et donc à celle des apports en nutriments.



Carence calcique = Pathologies

Un certain nombre de pathologies d'installation lentement progressive résulte de l'insuffisance des apports calciques : l'ostéoporose, le cancer du colon, l'hypertension artérielle, la pré-éclampsie et le syndrome prémenstruel. Chacune d'elle est d'origine multifactorielle et la sous-consommation de calcium ne représente qu'un de ces facteurs. Réintroduire des apports calciques identiques à ceux de l'ère paléolithique ne pourrait complètement corriger ces désordres. Néanmoins un grand nombre d'études, parmi lesquelles certaines sont résumées dans cet article, montre que la restauration d'une consommation de calcium adaptée aux besoins dans une population typique d'Europe du Nord, pourrait réduire l'incidence :

- des fractures ostéoporotiques de 30 à 50%,
- des désordres hypertensifs de 15 à 30%,
- des cancers du colon de peut-être plus de 70%,
- du syndrome prémenstruel de peut-être 50%.

Les mécanismes qui sous-tendent les bénéfices d'un apport calcique adapté diffèrent d'une pathologie à l'autre. En ce qui concerne l'ostéoporose, ils sont très faciles à comprendre. Le squelette constitue la réserve calcique de l'organisme. Si les apports calciques sont insuffisants durant la croissance, la taille de cette réserve n'atteindra pas son plein potentiel génétique, et s'ils sont insuffisants au cours de la seconde moitié de la vie, tandis que l'utilisation du calcium décline, l'organisme puisera dans les réserves du squelette pour couvrir ses autres besoins en calcium.
Dans les deux cas, il s'ensuivra une fragilisation du squelette. Il est classique de constater qu'une diminution de la masse osseuse de 1% aboutit à une augmentation du risque de fracture d'environ 8%. En d'autres termes, si l'on considère deux individus totalement comparables à tous les égards, et si l'un a une densité osseuse de 6% inférieure à celle de l'autre, cet individu-là présentera un risque de fracture de 50% supérieur à celui de l'autre.
Le mécanisme qui peut expliquer l'effet protecteur du calcium vis-à-vis du cancer colique est différent, quoique tout aussi facile à comprendre. Les acides gras non absorbés stagnent dans nos intestins lors de la digestion des repas gras ainsi que les acides biliaires sécrétés pour aider la digestion des graisses. Les deux participent à la composition des résidus alimentaires qui pénètrent dans notre colon. Ils provoquent à ce niveau une irritation muqueuse et peuvent jouer le rôle de promoteurs du cancer s'il existe un terrain cancéreux sous-jacent. Sur la très grande quantité de calcium contenue dans l'alimentation des hommes primitifs, une partie serait restée non absorbée et donc se retrouverait dans les résidus alimentaires. En se complexant aux acides gras non absorbés, le calcium les rendrait inertes donc inoffensifs. Ces phénomènes ne peuvent survenir avec l'alimentation moderne pauvre en calcium, car une fois qu'il a extrait ce qu'il a pu de cette alimentation, l'organisme laisse relativement peu de calcium non absorbé, et donc moins capable de se lier dans le colon avec ces produits irritants.

Les mécanismes qui incriminent le rôle d'un faible apport calcique dans la genèse des désordres hypertensifs et du syndrome prémenstruel, sont plus complexes et moins bien connus. Ils participent probablement à l'augmentation de la sensibilité des tissus cibles (muscle lisse vasculaire notamment) vis-à-vis de la parathormone et de la 1,25 dihydroxy vitamine D, toutes deux produites de façon chronique à des taux élevés par l'organisme pour compenser l'insuffisance des apports calciques. Avec l'alimentation primitive, la PTH n'aurait été sécrétée qu'occasionnellement, essentiellement pendant les périodes de disette.

Parmi les études citées dans cet article, certaines montrent clairement qu'une supplémentation calcique supérieure aux apports recommandés provoque :

- une augmentation de l'acquisition osseuse pendant la croissance (2, 3),
- une réduction de la perte osseuse avec l'âge (4, 5),
- une diminution du risque de fracture chez les sujets âgés (5, 6).



Le bénéfice de la supplémentation calcique

L'une des études publiées les plus probantes a concerné environ 1800 femmes âgées lyonnaises, chez lesquelles l'addition de 1200 mg par jour de calcium a réduit d'un tiers la fréquence des fractures de hanche et des extrémités dans les 18 mois suivant l'introduction de la supplémentation (5). Les apports calciques (alimentation et suppléments) qui ont permis la constatation de ces résultats étaient de l'ordre de 1500 à 2400 mg de calcium par jour. Que l'apport optimal de calcium puisse se situer dans cette fourchette n'est pas encore établi avec certitude, mais il apparaît clairement que les apports courants, tout comme ceux recommandés dans la plupart des pays de l'Ouest, restent largement en dessous des apports optimaux. De toute évidence, l'apport optimal de calcium est de 1000 à 1200 mg/j pour les adultes de moins de 50 ans et de 1500 mg/j pour les personnes de plus de 50 ans (7). (Accessoirement, 2400 mg/j, le plus haut dosage utilisé dans les études publiées, correspond au chiffre moyen des apports en calcium des premières communautés de chasseurs et ne peut donc pas objectivement être considéré élevé).

Les remarquables conséquences sur le squelette d'un apport calcique adapté ont été observées, pour leur plus grande part, avec des suppléments calciques médicamenteux. Cependant, plusieurs études ont montré que le calcium d'origine alimentaire (issu essentiellement de produits laitiers ) provoquait précisément le même effet (2, 4) et, dans l'une d'elle, dont l'objectif final était le contrôle de la pression artérielle (8), l'apport alimentaire est apparu plus efficace qu'une supplémentation médicamenteuse du même ordre.



Choisir la meilleure source d'apport calcique...

Les hommes modernes n'ont pas accès aux végétaux riches en calcium de leurs ancêtres les chasseurs, c'est pourquoi ils doivent faire attention au contenu en calcium des produits de leur alimentation. La meilleure source calcique, tant en terme de quantité que de biodisponibilité, est représentée par les produits laitiers (lait, fromages, yaourts, crèmes glacées). Les crucifères, particulièrement leurs feuilles vertes, présentent également les avantages d'un contenu relativement élevé en calcium et d'une très bonne biodisponibilité.
D'autres végétaux, cependant, malgré une composition relativement riche en calcium, ne sont pas de bonnes sources calciques. Les épinards par exemple, qui contiennent environ 100 mg de calcium par portion, n'en apportent pas à l'organisme car ce calcium, lié à l'acide oxalique dans la plante, n'est pas absorbable. La biodisponibilité du calcium contenu dans les haricots (à raison de 130mg par portion) ne représente qu'environ 50% de celle d'une même quantité de lait. En effet, les acides oxaliques et phytiques contenus dans les haricots se lient au calcium et influencent son absorption. Les pommes de terre et la rhubarbe sont d'autres végétaux relativement riches en calcium, mais également riches en oxalate, ce qui nuit à sa biodisponibilité. En revanche, la graine de soja est une bonne source de calcium. Une autre bonne source est représentée par les eaux minérales riches en calcium, à raison de 100 à 500 mg par litre. Plusieurs d'entre elles ont été étudiées à ce jour et elles ont toutes montré posséder une très bonne biodisponibilité calcique, comparable à celle du lait (9, 10).
Par ailleurs, le marché des aliments enrichis en calcium est en pleine expansion, laquelle varie cependant d'un pays à l'autre, selon les réglementations locales. La biodisponibilité calcique de chacun d'entre eux doit être étudiée, puisque les interactions entre la supplémentation calcique et les produits chimiques alimentaires, difficiles à prévoir, aboutissent dans certains cas à une faible biodisponibilité.
La supplémentation calcique revêt des formes parfois déroutantes, qu'il s'agissent de sels inorganiques (phosphate, hydroxyapatite, carbonate), de sels à base d'acides organiques (citrate, malate, fumarate, orotate, gluconate, lactate, gluconolactate, glubionate etc....) ou de chélateurs du calcium (bisglycinocalcium par exemple). Il est communément admis que la solubilité joue un rôle important dans l'absorption du calcium mais ceci est incorrect. Les sels les moins solubles, comme le carbonate ou le phosphate, présentent une biodisponibilité à peu près équivalente à celle des plus solubles (certains d'entre eux sont même quatre fois plus solubles en solution aqueuse), à condition que le calcium soit absorbé au cours d'un repas. Il est également admis que l'absorption du calcium dépend de l'acidité gastrique, mais ceci aussi est incorrect. En effet, trois travaux expérimentaux différents ont démontré que le calcium pouvait être absorbé en absence totale d'acidité gastrique, même lorsqu'il s'agissait d'un sel insoluble comme le carbonate (une fois de plus, à condition que le calcium soit absorbé au cours un repas).



Bien choisie, l'alimentation peut suffire à couvrir les besoins

En résumé, l'homme d'aujourd'hui consomme une nourriture très nettement moins riche en calcium que celle que sa physiologie réclame depuis des millénaires. Le résultat est une augmentation croissante de la survenue de l'ostéoporose, du cancer du colon, des désordres hypertensifs et d'autres maladies chroniques. Une augmentation quotidienne de quelques centaines de milligrammes des apports calciques devrait pouvoir substantiellement réduire le nombre des fractures ostéoporotiques, des accidents cérébrovasculaires et du cancer colique, parmi d'autres bénéfices. Les apports optimaux, toutes sources confondues, varient de 1000 mg/j chez l'adulte à 1500 mg/j chez le sujet âgé. Le lait, le fromage et les yaourts représentent les sources de calcium les plus économiques et les plus accessibles, en plus de leurs autres bénéfices nutritifs. Les eaux minérales dont le contenu en calcium est adapté aux besoins et les aliments enrichis sont de bonnes sources auxiliaires.



Pour conclure :



En pratique

  • Des apports appropriés en calcium contribuent à prévenir l'ostéoporose, les accidents cérébrovasculaires et le cancer du colon.
  • Les apports alimentaires recommandés sont en France de :
    • 1200 mg/j chez l'adolescent,
    • 900 mg/j chez l'adulte,
    • 1200 mg/j chez la femme enceinte ou allaitante,
    • 1200 à 1500 mg/j chez la femme post-ménopausée et la femme âgée.
  • La synthèse des enquêtes alimentaires françaises, et notamment de l'ANC (Apports Nutritionnels Conseillés) montre que la couverture des besoins en calcium de la population française est très variable selon l'âge. Les besoins sont parfaitement couverts chez l'enfant, par contre les déficits sont modérés chez les préadolescents et les adultes (25 à 54 ans), nettement plus élevés chez les adolescents et les personnes âgées.. Les principales sources de calcium sont les produits laitiers et leurs dérivés, certains végétaux (crucifères, graine de soja) et les eaux minérales dont le contenu en calcium est adapté aux besoins. Il est important de tenir compte de la biodisponibilité du calcium, car certains aliments (épinards par exemple), quoique très riches en calcium, n'en apportent pas à l'organisme, en raison de la présence d'oxalates ou de phytates qui en empêche l'absorption. Les données actuelles indiquent que l'absorbabilité du calcium de l'eau et des produits laitiers est comparable.
  • Les stratégies de corrections :
    - Recommander la consommation d'aliments riches en calcium bien absorbé : essentiellement lait et fromage chez les adolescents, yaourts et crèmes glacées chez les sujets âgés qui sont réticents à boire du lait et dont l'état dentaire ne facilite pas la consommation de fromages à pâte dure,
    - Associer à ce régime des eaux dont le contenu en calcium est adapté aux besoins,
    - Eviter, notamment chez la femme âgée, les facteurs nutritionnels qui augmentent la calciurie et concourent à négativer le bilan calcique : consommation élevée de protéines, de café et de sodium.
Pourcentage de manque de consommation en calcium par rapport aux ANC 2000 (issu de l'enquête ASPCC - données CREDOC)

 

 2-5 ans 
 

 6-9 ans 
 

 10-14 ans 
 

 15-24 ans 
 

 25-34 ans 
 

 35-44 ans 
 

 45-54 ans 
 

 55-64 ans 
 

Apports en Ca mg/j

694,4

779,4

868

801,9

831,8

785,8

845

851,1

ANC mg/j

600

850

1200

1200

900

900

900

1200
% manque   - 8 % - 28 % - 33 % - 8 % - 12 % - 6 % - 29 %
Fraction manquante     70,6 mg 132 mg 400 mg 68 mg 115 mg 55 mg 349 mg

Identification, par catégorie de population, des vitamines et éléments minéraux pour lesquels le statut peut être considéré comme insuffisant dans la population française (Vitamine D exclue).
(Issu d'une note de la CEDAP (Commission Interministérielle d'Etudes des Produits destinés à une alimentation particulière) du 17.11.1997)
Risques de déficience =
médiane < 0,9 ANC
et biologie ³ 10% *
Adultes 18-65 ans
Hommes
Femmes
B6, (Zn), (Cu), Iode, Ca et Mg
Adultes > 62-65 ans
Hommes
Femmes
B1, (Zn), (Cu), Ca et Mg
B1, B6, (Zn), (Cu), Ca et Mg
Adolescents 14-18 ans
Garçons
Filles
E, Ca
B6, E, Ca, fer, (Cu)
Enfants 6-10 ans
Garçons
Filles
 

* plus de 10% de la population en dessous du seuil biologique définissant les risques de déficience ( ) = nutriments dont la teneur dans les aliments est encore incertaine et/ou les besoins encore mal précisés ou dont les ANC ont été estimés.



Références :
  1. Eaton B, Nelson DA. Calcium in evolutionary perspective. Am J Clin Nutr 54 : 281S-287S, 1991
  2. Cadogan J, Eastelle R, Jones N, Barker ME. Milk intake and bone mineral acquisition in adolescent girls : randomised, controlled intervention trial. BMJ 315 :1255-60, 1997
  3. Johnston CC Jr, Miller JZ, Slemenda CW, Reister TK, Hui S, Christian JC, Peacock M. Calcium supplementation and increases in bone mineral density in children. N Engl J Med 327:82-87, 1992
  4. Prince R, Devine A, Dick I, Criddle A, Kerr D, Kent N, Price R, Randell A. The effects of calcium supplementation (milk powder or tablets) and exercise on bone density in postmenopausal women. J Bone Miner Res 10:1068-1075, 1995
  5. Chapuy M-C, Arlot ME, Duboeuf F, Brun J, Crouzet B, Arnaud S, Delmas PD, Meunier PJ. Vitamin D3 and calcium to prevent hip fractures in elderly women. N Engl J Med 327:1637-1642, 1992
  6. Dawson-Hughes B, Harris SS, Krall EA, Dallal GE. Effect of calcium and vitamin D supplementation on bone density in men and women 65 years of age or older. N Engl J Med 337:670-676, 1997
  7. Dietary reference Intakes. Food and Nutrition Board, Institute of Medicine, National Academy Press, Washington, D.C., 1997
  8. Appel LJ, Moore TJ, Obarzanek E, Vollmer WM, Svetkey LP, Sacks FM, Bray GA, Vogt TM, Cutler JA, Winhauser MM, Lin P-H, Karanja N. A clinical trial of the effects of dietary patterns on blood pressure. N Engl J Med 336:1117-1124, 1997
  9. Heaney RP, Dowell MS. Absorbability of calcium in a high calcium mineral water. Osteoporosis Int 4:323-324, 1994
  10. Couzy F, Kastenmayer P, Vigo M, Clough J, Munoz-Box R, Barclay DV. Calcium bioavailability form a calcium- and sulfate-rich mineral water, compared with milk, in young adult women. Am J Clin Nutr 62:1239-1244, 1995
  11. Van Dokkum W, de la Guéronnière V, Schaafsma G, Bouley C, Latgé C. Bioavailability of calcium of fresh cheeses, enteral food and mineral water. A study with stable calcium isotopes in young adult women. British J Nut75:893-903, 1996