4. Cours 1-2 AL 17-10-2013 correction
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APPAREIL LOCOMOTEUR – Métabolisme phosphocalcique 17-10-2013 AU¨HAN Magali L3 Appareil Locomoteur Pr Lafforgue 6 pages Métabolisme phosphocalcique Plan A. Le Calcium I. Homéostasie calcique II. Régulation de la calcémie B. La Vitamine D I. Synthèse de la vitamine D II. Actions de la vitamine D III. Facteurs influençant le taux de vitamine D C. Physiologie du phosphate I. Absorption du phosphate II. Élimination rénale du phosphate D. Conclusions Le diapo, ainsi qu'une version polycopiée du cours sont disponibles sur l'ENT. A. Le Calcium 1 kg chez la femme, 1,2 kg chez l'homme, il se trouve presque exclusivement dans l'os (99%). L'os est donc un organe de stockage. Le peu qui reste se retrouve dans le liquide interstitiel, dans le sérum, en intracellulaire (dépolarisation, mécanisme enzymatique). En intracellulaire, il est qualitativement très important, mais quantitativement très faible. Dans le sang, le calcium existe à moitié sous forme liée aux protéines (principalement l'albumine) et moitié sous forme libre ionisée. C'est la fraction ionisée qui est la forme active. Dans le sang, ce qui est dosé est le calcium total (forme libre + forme liée aux protéines) donc des variations de protéines vont fausser la calcémie.. En bonne pratique, en même temps que le dosage de la calcémie, on demande l'albuminémie. S'il y a des fluctuations de l'albuminémie, la calcémie va fluctuer également alors qu'il n'y a ni manque ni excès de calcium : fausses hyper ou hypo calcémie. Pour contourner les faux résultats : • calcul de la calcémie corrigée : on la demande si l'albuminémie est trop basse. Cette formule n'est pas « sophistiquée », elle est susceptible de tomber aux ECN. [Ca]corrigée = [Ca]mesurée + (0,02 x [40 – [Alb]mesurée) (Ca en mmol/l, alb en g/l) • mesure de la calcémie ionisée. C'est un dosage difficile et cher, on préfère la calcémie corrigée. 1/6 APPAREIL LOCOMOTEUR – Métabolisme phosphocalcique I. Homéostasie calcique Trois organes participent à l'homéostasie calcique : l'intestin, le rein et l'os. Les entrées: le calcium est uniquement d'origine alimentaire. 30% du calcium ingéré est absorbé pas l'appareil digestif (70% termine dans les selles). Les sorties: principalement urinaire (par le rein) et par la sueur de façon marginale. Le rein élimine et réabsorbe une partie du calcium. Entre les entrées et les sorties, l'os sert de variable d'ajustement. Ce système a comme priorité absolue de maintenir la calcémie dans les valeurs normales, un manque ou un excès de calcium entraînant de nombreuses pathologies et la mort. a. Absorption du calcium : Il y a deux mécanismes : • passif, paracellulaire dépendant de la quantité de calcium dans les intestins. • actif : transcellulaire par l'entérocyte qui va chercher le calcium pour le libérer dans le sang. Le mécanisme actif est sous contrôle de la vitamine D. La pourcentage de calcium absorbé est très variable. Il est augmenté: • par la vitamine D • s'il y a peu de calcium ingéré. Le peu qu'il y a est absorbé. Il est diminué: • par un déficit en vitamine D. Sans vitamine D, le calcium n'est pas du tout absorbé. • S'il y a trop de calcium. Si l'on donne du calcium à une personne, il vaut mieux le fractionner plutôt que de donner tout à la fois. • Le calcium végétal n'est pas bien absorbé. • En cas de maladie avec malabsorption digestive. 2/6 APPAREIL LOCOMOTEUR – Métabolisme phosphocalcique Les apports calciques sont recommandés en fonction des ages: • chez l'adolescent, la femme de plus de 55 ans, et l'homme âgé (plus de 65 ans) : 1200mg/jour • chez l'adulte normal ou chez la femme enceinte : 1g/jour NB : En France, la population est assez nettement en dessous des apport recommandés. b. excrétion urinaire du calcium : Elle se fait par le rein, la totalité du calcium est filtrée par le glomérule, puis par des phénomènes de réabsorption et de sécrétion, la calciurie par 24h doit normalement être inférieure à 7,5 mmol/24h chez l'homme ou inférieure à 6,25 mmol/24h chez la femme. La calciurie est variable ; elle augmentée s'il y a un excès d'apport de calcium, et par le sodium. La calciurie est diminuée en cas de déficit en calcium, et par la parathormone. Remarque : • La calciurie est modifiée bien avant la calcémie, car l'organisme, dans le but de maintenir la calcémie, va d'abord « verrouiller » le rein. Si la calcémie se modifie, c'est que tous les système sont débordés. • La PTH diminue la calcémie. Mais dans l'hyperparathyroidie, il y a une hypercalcémie dominante, malgré l'hypersécrétion de PTH. II. Régulation de la calcémie Deux hormones hypercalcémiantes (augmente la calcémie par divers mécanismes) : • la parathormone • la vitamine D Une hormone hypocalcémiante : • la calcitonine, sécrétée par la thyroïde : cette hormone existe mais on ne sait pas à quoi elle sert dans l'organisme. a. La parathormone: Elle est sécrétée par les glandes parathyroïdes. C'est une hormone à action rapide qui ajuste instantanément la calcémie. Elle a une demi-vie très courte de quelques minutes. C'est une régulation très fine et rapide : si la calcémie dans les sang des parathyroïdes diminue, la glande ajuste le taux de PTH dans la seconde, comme un thermostat. La PTH agit sur les trois tissus pour maintenir la calcémie : • au niveau de l'os, elle active les ostéoclastes, donc résorption de l'os qui libère du calcium. • au niveau du rein, diminue la calciurie. • au niveau de l'appareil digestif, c'est un mécanisme indirect, car stimule la fabrication de vitamine D donc augmente l'absorption intestinale de calcium. Un excès de PTH est une hyperparathyroïdie, un déficit est une hypoparathyroïdie (très exceptionnel), Cette PTH réagit : • à la quantité de calcium dans le sang, chaque fois qu'il y a une baisse de calcémie, la PTH s'élève • à la phosphatémie • au déficit en vitamine D Il est important de noter, que pour dire que la situation est physiologique, le niveau de PTH doit être en 3/6 APPAREIL LOCOMOTEUR – Métabolisme phosphocalcique adéquation avec la calcémie. Si la calcémie et la PTH sont élevées, il y a un dérèglement : c'est l'hyperparathyroïdie primaire (production anormale de PTH). Si la PTH est élevée alors que la calcémie est basse, c'est « normal », la PTH a réagit normalement, c'est l'hyperparathyroïdie secondaire (réaction compensatrice). B. La Vitamine D La définition d'une vitamine est que c'est un produit dont l'apport ne peut être qu'exogène. Donc cette définition est mauvaise pour la vitamine D car l'organisme produit de la vitamine D, et n'a pas un besoin vital d'apport exogène. C'est une hormone de la famille du cortisol, les hormones stéroïdes. I. Synthèse de la vitamine D Le précurseur (7-déhydrocholestérol) est transformé en calciférol sous l'action des UV, c'est donc la peau qui fabrique la vitamine D sous l'influence des rayons du soleil. Si l'exposition solaire est suffisante, il n'y pas de carence en vitamine D, Ensuite, dans le foie, le calciférol est transformé par une 25-hydroxylation en 25-OH-D, le cholécalciférol, c'est la forme de stockage de la vitamine D, c'est ce qui est dosé en pratique clinique. Enfin, transformé dans le rein par une 1-hydroxylation en 1,25-OH2-D qui est la forme active (si insuffisance rénale, il n'y aura pas de forme active de la vitamine D). Il y a aussi des apports par l'alimentation: • D2 : d'origine végétale • D3 : d'origine animale 4/6 APPAREIL LOCOMOTEUR – Métabolisme phosphocalcique II. Action de la vitamine D La forme active 1,25-OH-D va agir sur l'absorption intestinale du calcium, donc va augmenter la calcémie. Un excès de 1,25-OH-D entraîne une hypercalcémie, et un déficit entraîne une carence en calcium (ostéomalacie, rachitisme, ou hyperparathyroïdie secondaire). Autres actions de la vitamine D : • inhibe la sécrétion de PTH • stimule ma formation osseuse.Il • action trophique musculaire III. Facteurs influençant le taux de vitamine D Le 25-OH-D est diminué par : • une faible exposition aux UV ◦ Sédentarité (personnes âgées), habitudes vestimentaires (il y autant de déficit en vitamine D dans les pays scandinaves que dans les pays méditerranéens où on fuit le soleil). Les habitudes vestimentaires où on est couvert de la tête au pied avec un voile entraînent des carences en vitamines D sévères. ◦ Peau pigmentée : les peaux noires ont un écran total naturel, mais ces sujets ont des os très solides. ◦ Ensoleillement : climat, saison ◦ Latitude, altitude On ne sait pas quel est le taux normal de vitamine D, car c'est trop variable, donc non quantifiable. Les carences d'apport sont très rares, c'est presque toujours un problème d'exposition aux UV ou de malabsorption. Le dosage de la vitamine D est en fait le dosage de la 25-OH-D. On a définit des seuils : • < 10 ng/mL : c'est une carence, c'est pathologique, anormale, avec des conséquences sur la santé • entre 10 et 30 ng/ml : c'est une insuffisance, chez certaines personnes ça déclenche de l'hyperparathyroïdie secondaire, ce n'est pas une maladie. La majorité des personnes sont en insuffisance, c'est « normal ». • > 30 ng/mL : c'est le taux recommandé. C'est ce taux que l'on doit obtenir chez les sujets avec des pathologies osseuses. • > 150 ng/mL : c'est très rare, il faut quasiment faire une tentative de suicide. C. Physiologie du phosphate Il y en a 500g dans le corps. Il se retrouve majoritairement dans l'os, dans le cristal osseux. Un partie est dans la cellule (ATP, ADP) et une faible partie est extracellulaire, que l'on va doser dans le sang (peu lié aux protéines). A l'état physiologique, la phosphatémie est plus élevée chez l'enfant Il y a très peu de pathologies liées à une carence en phosphore car il est très abondant dans l'alimentation. 5/6 APPAREIL LOCOMOTEUR – Métabolisme phosphocalcique I. Absorption du phosphate C'est quasiment pareil que le calcium, ce sont les même choses qui agissent dessus. II. Élimination rénale du phosphate L'élimination est rénale et régulée par la phosphatémie. Si la phosphatémie baisse, le rein verrouille et le phosphore n'est plus éliminé (réabsorption). Il est anormal d'avoir une phosphatémie basse, et une phosphaturie qui n'est pas effondrée : il y a une fuite urinaire de phosphore. Il y a deux hormones qui augmentent la phosphaturie : • la PTH • le FGF23, sécrétée principalement par les ostéocytes. Certaines maladies sont liées à des hypersécrétions de FGF23. D. Conclusions Il y a 3 organes qui interviennent : l'intestin, l'os, le rein. Et 3 hormones : vitamine D et PTH pour le calcium, et le FGF23 en plus pour le phosphore. Tout ça se met en route pour maintenir un taux de calcémie physiologique. Un dérèglement de ce système entraîne des pathologies phosphocalciques. NB : le phosphore est l'atome, le phosphate est la forme ionique. 6/6
