Titulaire d'un doctorat en physiologie de la nutrition, je vous invite ici a étudier le métabolisme du phosphore et du calcium et de mieux comprendre les adaptations nutritionnelles recommandées dans certaines situations.

1. METABOLISME PHOSPHOCALCIQUE
Franck RENCUREL, PhD
BTS diététique 2020
1Franck Rencurel, 2020

2. Plan du cours
Franck Rencurel, 2020
I-Généralités
1) Le calcium
2)Hormones régulatrices
3) répartition du calcium
4) Métabolisme du calcium
4-1 Elimination
4-2 Sources
4-3 Besoins
4-4 Absorption
5) Métabolisme du phosphore
5-1 Le phosphore dans l’organisme
5-2 Répartition dans l’organisme
5-3 Excrétion
5.4 Les besoins
5.5 Absorption
5.6 Elimination
2

3. Franck Rencurel, 2020 3
Plan du cours (suite)
II- Les hormones régulatrices
1) La parathormone (PTH)
1.1 Biosynthèse
1.2 Régulation de la sécrétion
1.3 Action physiologique
2) La calcitonine
3) La Vitamine D
3.1 Métabolisme de la Vit D
3.2 Mode d’action de la Vit D
4) Les autres hormones
III- Physiopathologie
1) Hypercalcémie
2) Hypocalcémie
3) Hyperphosphorémie
4) Hypophosphorémie

4. Franck Rencurel, 2020 4
Objectifs pédagogiques
A l’issue de cette leçon vous devez être capable de
décrire les régulations hormonales et nutritionnelles
de la calcémie et de la phosphorémie.
De connaitre les principaux rôles métaboliques du
calcium et du phosphore, les sources alimentaires
de ces minéraux et les principaux effets sur
l’organisme de carences ou d’excès de ces deux
minéraux.

5. I- GENERALITES
1) Le Calcium
Rôle majeur dans la rigidité squelettique(hydroxyapatite )
Ca10(PO4)6(OH)2
Indispensable à de nombreuses fonctions vitales:
Activités enzymatiques,
Régulation de phénomènes sécrétoires,
Activité neuronale
Cofacteur de la coagulation,
Contraction musculaire …
Grande stabilité de la concentration plasmatique
(entre 2,20 et 2,60 mmol/l - 88 à 104 mg/l)
Régulations hormonales
PTH (parathormone), Vit D, calcitonine
5Franck Rencurel, 2020

6. Franck Rencurel, 2020 6
Les métabolismes du phosphore et du calcium sont étroitement liés
et régulés par les mêmes hormones.
99 % du calcium et du phosphore se trouvent dans les os et les
dents sous forme d’hydroxy-apatite phosphocalcique.
1 % dans le milieu intérieur dont 0,9 % dans les cellules.
2) Hormones régulatrices
2 hormones hypercalcémiantes:
•La PTH (parathormone)
•La vitamine D
Absorption intestinale
Excrétion urinaire
Résorption osseuse
1 hormone hypocalcémiante
•La calcitonine
(cellules parafolliculaires C de la thyroïde

7. Franck Rencurel, 2020 7
Pathologies du métabolisme phosphocalcique
Hypercalcémie Ca>2.6 mM Hyperparathyroïdie
Excès Vit D3
Ostéolyse
Hypocalcémie Ca<2.1 mM Tétanie
Hyperphosphorémie Ph>1,44mM Atteintes rénales
Pathologies
osseuses
Dysfonctionnement
parathyroïde
Hypophosphorémie Ph< 1,44mM Critique
Pas de pathologies
intrinsèques

8. GENERALITES
Ingestion de 1000 mg/j de calcium :
•Absorption intestinale de 300 mg/j environ
•Pertes fécales de 800 mg/j (ingéré non absorbé et
sécrétions digestives)
•Pertes urinaires (100 à 200 mg/j)
La réserve majeure :
Squelettique (99 % des réserves calciques),
sous forme de cristaux d’hydroxy-apatite et de
carbonate de Calcium
La résorption osseuse (ostéoclastes) est stimulée par la
PTH, la vit D et est inhibée par la calcitonine.
La calcémie est donc fonction :
- de l’ingestion de calcium / de son absorption
intestinale / de la mobilisation calcique osseuse
- de la réabsorption tubulaire rénale.
8Franck Rencurel, 2020

9. 3- Répartition et cycle du calcium (sur 24h)
Alimentation
1 g
Selles
0.8g
Pool
échangeable
0.5g
P
L
A
S
M
A
LIQUIDES
EXTRACELLULAIRES
Calcium osseux
(1 kg)
hydroxyapatite
Urines
0.1-0.1g/24h
0.3g
0.1g
0.16g
0.16g
Accrétion/Ostéoblastes
Résorption/Ostéoclastes
9Franck Rencurel, 2020
Échanges sous
contrôle hormonal

10. • Digestive = Calcium non absorbé + calcium sécrété
•Urinaire
 calcémie normale: 95 % du calcium filtré est réabsorbé
5% dans les urines 0.1mmol/kg/24h
calcémie basse: Tout est réabsorbé
 calcémie élevée: 1/2 est réabsorbée
1/2 est éliminée
Parathormone (PTH) HYPERCALCEMIANTE
Calcitonine
Régulation rénale
4- METABOLISME DU CALCIUM
4-1 - Elimination
réabsorption rénale →
HYPOCALCEMIANTE
10Franck Rencurel, 2020
réabsorption rénale →

11. Franck Rencurel, 2020 11
4-2 Principales sources de calcium
Fromages à pâte molle 400mg/100g
Fromages à pate cuite 1200g/100g
Eaux minérales:
Hépar 55 mg/100ml
Contrex 47 mg/100ml
Voir cours CDA pour plus de détails

12. 4-3- Besoins calciques et apports alimentaires
• Adulte: 400mg/j
• Enfant/adolescent : x 3
• Femme enceinte ou qui allaite x 10
→ apportés par le lait et les fromages
→ besoins largement couverts en Europe
• Principalement au niveau du duodénum
• La vitamine D3 augmente l’absorption
• Acidité du chyme favorise l’absorption
• Diminue si précipitation dans tube digestif par
- excès de phosphates (=>phosphate de Ca)
- présence de phytates
- présence d ’oxalates
4-4- Absorption
12Franck Rencurel, 2020
Tanins, Végétaux

13. LES PHYTATES
Céréales : blé, riz, maïs avoine, seigle,
13Franck Rencurel, 2020
Les céréales raffinées n’en contiennent pas ou
très peu au contraire des formes complètes.
Les céréales complètes ont de nombreux
bénéfices pour la santé (rassasiantes,
hypocholestérolémiantes, anticancéreux..) une
consommation régulière est recommandée mais
sans abus. On déconseille les pains complets
noirs aux jeunes enfants (< 7 ans)
Les phytates diminuent aussi l’absorption du
zinc

14. LES OXALATES
• Le thé
• Le cacao, donc le chocolat
•Les figues sèches, les amandes
• Les betteraves rouges, la rhubarbe
• Le persil et l’oseille
•Le vin rouge
14Franck Rencurel, 2020

15. Franck Rencurel, 2020 15
5- Métabolisme du Phosphore

16. GENERALITES
Le Phosphore
Rôle essentiel dans les phosphorylations de
protéines(activité enzymatique, récepteurs
hormonaux), dans le métabolisme de l’ATP..
Rôle important dans la calcification et dans la
synthèse osseuse.
Excrétion urinaire très variable (400 à 800 mg/j),
Réabsorption rénale en fonction des apports
16Franck Rencurel, 2020

17. Franck Rencurel, 2020 17
Généralités: Le Phosphore
•L’absorption intestinale du phosphore est rapide et
contrôlée.
•Dans une ration « normale » on estime que 50% du
phosphore est absorbé.
•La vitamine D augmente son absorption.
•Des apports importants en calcium diminuent l’absorption
du phosphore. (Importance du rapport Ca/P dans une
ration)
•Tous les aliments sont riches en phosphore
•On estime les besoins journaliers à 900mg/j (pas de
carence connues)

18. Franck Rencurel, 2020 18
5-1 Le phosphore dans l’organisme
Le phosphore dans l’organisme est toujours sous forme
de phosphate (organique ou inorganique).
On estime à 700g la teneur moyenne dont 600g pour
le squelette
Dans les cellules le phosphate est sous forme d’acides
nucléiques, de phospholipides, de phosphoprotéines.
La phosphorémie est comprise entre 30 et 44 mg/l
dont 10% sous forme de phosphoprotéines

19. 5-2- Répartition et cycle du Phosphore (sur 24h)
Alimentation
1g
Selles
0.4 g
Urines
0,8g
Régulation hormonale au niveau du tube digestif, des reins, et des os
hydroxyapatite (85 %)
 Tissus mous
(14 %)
Plasma (1%)
Phosphates organiques(ex ATP)
Phosphates inorganiques (Pi) lié aux
protéines
Distribution
corporelle 700g

15 %
H2PO4
-
85%
HPO4
2-
19Franck Rencurel, 2020

20. Franck Rencurel, 2020 20
5-3 Excrétion du phosphore
Pas d’excrétion fécale du phosphore endogène.
Le phosphore fécal correspond au phosphore alimentaire
non absorbé.
Le phosphore fécal (qqs centaines de g) varie avec les
apports alimentaires.
L’élimination régulée est urinaire:
•la PTH inhibe la réabsorption tubulaire
•La calcitonine inhibe la réabsorption tubulaire
Les troubles de la phosphorémie ne sont pas nutritionnels

21. • jéjunum, iléon
5-4- Besoins en phosphores et apports alimentaires
• Adulte : 31 mmol/j (900mg)
• Enfant/adolescent : >>>
→ apportés par le lait, œufs, viandes, céréales
→ besoins largement couverts en Europe
5-5- Absorption
•Absorption dépendante de la vitamine D3
L’absorption augmente si les apports
alimentaires augmentent.
Régulation hormonale moins importante que
pour le calcium
21Franck Rencurel, 2020

22. 5-6- Elimination
Urinaire
• Régulation rénale
Filtration glomérulaire uniquement des Pi « ultrafiltrables »
90% des Pi filtrés sont réabsorbés mais il existe un Taux
maximum de réabsorption (cf cours rein)
Parathormone (PTH) →
HYPOPHOSPHOREMIANTE
22Franck Rencurel, 2020
Réabsorption rénale

23. Franck Rencurel, 2020 23
II- les hormones régulatrices

24. 1- Biosynthèse et métabolisme de
la parathormone
Polypeptide de 84 acides
aminés, poids moléculaire :
9500.
Synthèse par les cellules
principales des 4 glandes
parathyroïdes.
Les glandes parathyroïdes
sont accolées à la face
postérieure des lobes
thyroïdiens (2 supérieures
et 2 inférieures)..
1) La parathormone (rappels cf cours endocrino)
24Franck Rencurel, 2020

25. 1-1- Biosynthèse et métabolisme de la parathormone.
Fixation sur des récepteurs membranaires spécifiques
au niveau digestif, osseux et rénal.
Hormone hypercalcémiante.
Demi-vie brève (30 minutes).
L’hormone inactive libérée dans le sang sous forme
d’une pro-hormone. Clivage en deux morceaux: un
fragment inactif (PM 6000) et un fragment actif (PM
4000)
25Franck Rencurel, 2020

26. 1-2- Régulation de la sécrétion de la parathormone
 LA CALCEMIE +++
Hypocalcémie => augmentation de la synthèse de PTH
Hypercalcémie => diminution de la synthèse de PTH
 Le magnésium
Action identique à celle du calcium
 La calcitonine, les catécholamines
Stimulent la sécrétion de PTH
 La vitamine D
Inhibe de la synthèse de PTH
26Franck Rencurel, 2020

27. 1-3- Actions physiologiques de la parathormone
Maintien de la calcémie, en interaction avec la calcitonine
et la vitamine D.
Régulation de la calcémie par la PTH :
*Action sur les os:
Augmentation de la résorption osseuse par augmentation
de l’activité des ostéoclastes et une diminution de l’activité
des ostéoblastes.
*Action sur les reins :
Stimule la réabsorption tubulaire du Ca.
Active la maturation de la vitamine D (1,25-(OH)2-Vit D3)
*Action sur le tube digestif :
Augmentation de la réabsorption intestinale du calcium
grâce à ses effets sur la Vitamine D (Attention il s’agit ici
d’un mécanisme indirect passant par la vitamine D)
27Franck Rencurel, 2020

28. 3- Actions physiologiques de la parathormone
Régulation de la phosphorémie :
hypophosphorémiante par son effet sur
le rein : diminution de la réabsorption
tubulaire du phosphore (fuite urinaire de
phosphore)
28Franck Rencurel, 2020

29. 2) La Calcitonine
 Produite par les cellules C (calcitonine
ou Thyréoicalcitonine)
 La Calcitonine stimule l’absorption du
calcium au niveau des os par l’inhibition
directe de l’activité des ostéoclastes via un
récepteur spécifique.
Stimule la calcification osseuse.
 Régulation principale par l’hypercalcémie
qui augmente la libération de calcitonine
29Franck Rencurel, 2020

30. PTH=Parathormone
CT: calcitonine (Thyroïde)
30Franck Rencurel, 2020
Action coordonnée de la PTH et de la calcitonine

31. Ergocalciférol ou Vitamine D2 (origine Végétale)
Présent dans les levures, champignons, céréales, forme inactive
nécessite l’activation par le foie et les reins
Colécalciférol ou Vitamine D3 (origine animale)
Activation par le foie et les reins
7-déhydrocholestérol vitamine D3
(En excès dans la peau, l’étape limitante est l’exposition aux UV)
Calcitriol = vitamine D active
3-La vitamine D
UV
31Franck Rencurel, 2020

32. calcitriol
3-1 Métabolisme de la vitamine D
32Franck Rencurel, 2020

33. 3-2 Mode d’action de la vitamine D
La vitamine D agit comme une hormone stéroïdienne
33Franck Rencurel, 2020

34. 3-2 Mode d’action de la vit D et régulation (suite) :
Sur l’intestin : Augmentation de importante la quantité
de calcium absorbée.
Sur l’os : Action sur les ostéoclastes, de façon
synergique à la PTH.
Provient pour 20 % des apports alimentaires (huiles
animales, poissons, œufs) et pour 80 % de l’exposition
solaire (synthèse endogène).
La PTH active la maturation par les reins.
34Franck Rencurel, 2020

35. 1-a-hydroxylase
PTHhypocalcémie hypophosphatémie
+ + +
calcitoninehypercalcémie hyperphosphatémie
25-OH-D3 1a,25-diOH-D3
___ effet « feed back »
Régulations de l’hydroxylation (activation) de
la Vitamine D3 dans le rein
CalciDiol
(inactif)
CalciTriol
(actif)
_
35Franck Rencurel, 2020

36. 1- Œstrogènes
• ↑ absorption du calcium (digestif)
• ↑ la synthèse protéique et la minéralisation de l ’os
Ménopause  ostéoporose
2- Cortisol
• ↓ minéralisation de l ’os
• ↓ synthèse protéique de l ’os
II-4- LES AUTRES HORMONES
Hypercorticisme iatrogène ou syndrome de Cushing
 Ostéoporose secondaire
36Franck Rencurel, 2020

37. Franck Rencurel, 2020 37
III-Physiopathologie

38. VALEURS DE REFERENCE
 Calcémie: 2,20- 2,60 mmol/l
 Phosphorémie: 0,80 - 1,50 mmol/l
III-1 Hypercalcémies
Hypercalcémie très élevée (> 3,5 mmol/l) peut entraîner
la mort par fibrillation ventriculaire
CLINIQUE : Peu spécifique
- Signes digestifs (anorexie, nausées, vomissement)
- Signes neurologiques (asthénie physique et psychique)
- Signes cardio-vasculaires (troubles du rythme, hypertension
38Franck Rencurel, 2020

39. ETIOLOGIES
 Hypercalcémies néoplasiques (60 % des cas)
 Hypercalcémies non néoplasiques (40 %)
→ Hypercalcémies néoplasiques par Ostéolyse locale (10%)
Cancers osseux, métastases (sein, poumon rein, thyroïde)
→ Hypercalcémies paranéoplasiques par Sécrétion d’un peptide
PTH-like (50 %)
Certaines tumeurs produisent un peptide qui a la même activité que la
PTH (tumeurs du larynx, pharynx, poumon, col utérin, peau vessie..)
39Franck Rencurel, 2020
III-1 Hypercalcémies (suite)

40. ETIOLOGIES
→ Hyperparathyroïdie primitive (25 %)
→ Plus rarement:
•Consommation excessive de Vit D
•Immobilisation prolongée
 Hypercalcémies non néoplasiques (40 %)
40Franck Rencurel, 2020

41. L’intensité des signes cliniques dépend de la brutalité
des changements de la calcémie
III-2 Hypocalcémies
CLINIQUE : Signes d’hyperexcitabilité neuromusculaire
Crises de tétanie
Contracture symétrique des extrémités
41Franck Rencurel, 2020

42. III.2 Hypocalcémies
ETIOLOGIES
 Hypocalcémies extra-parathyroïdiennes
- Défaut d’apport (Très rares)
- Défaut d‘absorption digestive (âge, acidité gastrique --
- Défaut de réabsorption rénale
• Carence vitamine D
Ostéomalacie (adulte), Rachitisme (enfant)
Carence d’apport (rare dans pays développés
Carence d’exposition au soleil (sujets âgés)
Malabsorption (maladie cœliaque, malabsorption des
graisses…)
alcoolisme
42Franck Rencurel, 2020

43. Franck Rencurel, 2020 43
• Insuffisance rénale
→ Manque de 1-alpha hydroxylase
(activation de la vitamine D)
→ Précipitation de phosphate de calcium
dans les tissus mous due à
l ’hyperphosphorémie
III.2 Hypocalcémies

44. III-3 Hyperphosphorémies
CLINIQUE : pas de signe clinique patent
ETIOLOGIES
• Insuffisance rénale (diminution de la filtration
glomérulaire)
• Hypoparathyroïdie (augmentation de la réabsorption
rénale)
• Consommation excessive de Vit D
• Résistance à la PTH (pseudohypoparathyroïdies)
44Franck Rencurel, 2020

45. III-4 Hypophosphorémies
CLINIQUE : pas de signe clinique patent
ETIOLOGIES
• Hyperparathyroïdie
• Déficit en Vit D
•Syndrôme de Fanconi
 Fuite urinaire du phosphore par diminution de la
réabsorption rénale
=> Trouble primitif de la réabsorption du phosphore
45Franck Rencurel, 2020

46. 46Franck Rencurel, 2020
Merci !