régulation phospho

(Cours n°2 physiologie, 2nd semestre)
(chapitre important, tombe +++ à l'examen, est actuellement sujet de plusieurs recherches notamment
pharmacologique)
Introduction
I) Le calcium : rôle et distribution dans l’organisme, bilan quotidien
a) Rôle du calcium
b) Distribution du calcium
c) Bilan quotidien
II) Le phosphore : rôle et distribution dans l’organisme, bilan quotidien
a) Rôle du phosphore
b) Distribution du phosphore
c) Bilan quotidien
III) Rappel sur le métabolisme osseux
a) La structure de l’os
b) Le remodelage osseux
IV) Régulation hormonale du métabolisme phosphocalcique
a) Parahormone-thyroïdienne : PTH
b) Vitamine D
c) Calcitonine
d) Autres hormones
V) Exemples de pathologies du métabolisme phosphocalcique
Ronéotypeuses : Hafouda Islem, El Outmani Hajar
Relecture : Brahami-Constantin Anaïs
Métabolisme Phospho-calcique

Introduction :
Le métabolisme phosphocalcique est quelque chose d’important car un problème à ce niveau donne lieu
à des pathologies assez fréquentes.
I) Le Calcium : rôle et distribution, bilan quotidien
a) Rôle du calcium
 Lorsqu’il est sous forme de sels complexes, en particuliers d’hydroxie apatite, il donne la solidité de
nos dents et nos os. Ceci est très important car, si on n’a pas un appareil locomoteur solide, on ne
peut pas se déplacer, on a de multiples douleurs, des fragilités osseuses …
 Sous forme ionisée : c’est un second messager intracellulaire qui contrôle pour partie la
perméabilité des membranes cellulaires, le fonctionnement de nombreuses enzymes (qui dépendent
de la concentration de calcium), l’activation des protéines contractiles et donc du muscle, la
transmission au niveau des synapses.
b) Distribution du calcium
Dans un organisme adulte de taille normale, il existe environ 1Kg de calcium qui se répartit de manière
suivante :
 99% dans le tissu osseux, l’immense majorité du calcium est là
 1% dans la répartition en intracellulaire et extracellulaire
IC : dans les tissus mous, la concentration de calcium cytosolique est extrêment faible, de l’ordre de 5.10^-
6 M, le calcium se concentre surtout dans les mitochondries et le réticulum où on a une concentration de
1,5 mmol/L.
EC : il existe du calcium dans le liquide interstitiel et dans le plasma de l’ordre de 25mmol contre 25 000
dans le tissu osseux.
Dans le tissu osseux, il est essentiellement sous forme d’hydroxie apatite (85%) et un peu de carbonate de
calcium (15%).
Dans le plasma, on dose la calcémie normale donc, la concentration de calcium dans le plasma, à environ
100mg/L soit 2,4 à 2,5 mmol/L (valeur très importante, à retenir) , donc si on demande une calcémie pour
un patient, on aura l’ensemble, car dans le plasma, le calcium est sous différentes formes, en particuliers :
 45% qui est lié à des protéines (essentiellement à de l’albumine et un peu à des globulines) ce
calcium est donc non diffusible, non ultra filtrable car il est coincé contre les protéines, ce calcium
est d’environ 1,14 mmol/L
 Le calcium ultrafiltrable, c'est-à-dire qu’il peut passer la membrane glomérulaire et aller dans
l’urine primitive, il existe sous 2 formes :
- Ca-X : toute petite forme, le X pouvant représenter du phosphate de calcium, du citrate de
calcium, c’est du calcium combiné à un autre ion.
- Calcium ionisé : le plus important, qui est sous forme libre et dont la valeur est de 1,16mmol/L. En
réalité, c’est cette grandeur qui dans notre organisme est régulée, c’est celle-là qui

physiologiquement est particulièrement importante, ce qui ne fait même pas la moitié de la
calcémie et on peut demander au labo de doser spécifiquement le calcium ionisé.
En résumé : La concentration de calcium ionisé et par extension la calcémie (mais ce
qui est vraiment important c’est le calcium ionisé) est tout à fait régulée par l’action
d’hormone c'est-à-dire, que ça ne varie pas ou peu dans l’organisme. Une calcémie
normale, se situe entre 2,4 mmol/L à 2,5 mmol/L.
Si la calcémie est inférieure à 2,2 mmol/L, on parle d’hypocalcémie qui donne des signes cliniques et des
manifestations anormales qui peuvent être dangereuses voir mortelles. On parle d’hypercalcémie, quand
la calcémie est supérieure à 2,6mmol/L.
Signes cliniques d’hypocalcémie :
 Tétanie : fréquemment retrouvée, c’est la contraction involontaire des muscles
 Allongement du QT (au niveau ECG)
 Convulsion : dans le cas d’hypocalcémie sévère
Signes cliniques hypercalcémie :
 Raccourcissement du QT : il peut exister un trouble du rythme qui en découle notamment quand on
prescrit au patient des médicaments de type digitalique, ouabaine… qui sont des traitements de
l’insuffisance cardiaque avec l’hypercalcémie, c’est très mauvais.
 Précipitation de phosphate de calcium : dans les milieux plasmatiques interstitiels, le phosphate et le
calcium sont à concentration relativement proche de la précipitation, donc il suffit qu’il y ait un peu
plus de l’un ou de l’autre, ceci forme un précipité à l’origine de la calcification de nos vaisseaux,
calcification dans le rein (lithiases urinaires). C’est important que le produit
calcémie*phosphorémie ne soit pas trop élevé sinon il y a risque de calcul et de précipitation de
phosphate de calcium.
Question : Est-ce ça les calculs rénaux ?
En particulier, il y a de ça, ce n’est pas forcément avec du phosphate, cela peut être de l’oxalate de
calcium mais il existe aussi diverses formes de calculs rénaux. Seulement, la calcémie élevée est quelque
chose qui les favorise.
c) Bilan quotidien du calcium
Les différents organes importants pour le bilan phosphocalcique sont : l’os, le tube digestif qui permet
l’absorption et le rein qui permet l’élimination.
99% du calcium est dans l’os, sur 1 KG cela fait 990g, le compartiment IC échange librement avec le
compartiment EC. Dans nos apports alimentaires, on a du calcium, qui est essentiellement dans les
produits laitiers : fromage, yaourt … et on en absorbe en général 1g/jour. Globalement, le calcium n’est
pas un ion bien absorbé, beaucoup moins bien que le phosphate.
En l’absence de vitamine D, seulement 10% du calcium ingéré est absorbé au niveau de l’intestin grêle.
Normalement, on a de la vitamine D, donc si on prend notre gramme de calcium ingéré, on a au

maximum, en présence de vitamine D, la moitié qui est absorbé par l’intestin grêle, duodénum, iléon et on
a aussi un peu de calcium au niveau des sécrétions digestives donc, on en perd un petit peu par là. Au
final, l’absorption net est d’environ 0,2g/jour, le reste est éliminé, donc le rendement n’est pas terrible. Ce
calcium absorbé va se retrouver dans le compartiment extracellulaire.
On a aussi des échanges entre l’os et le compartiment EC et chaque jour, on a des mouvements dans les 2
sens de calcium. C'est-à-dire, que chaque jour, on aura une résorption osseuse qui va libérer environ 0,6 g
de calcium de l’os vers l’EC mais en même temps, on aura une formation osseuse et tout ceci est
parfaitement équilibré et donc on a 0,6 g de calcium qui passe vers l’os. Ceux-ci sont des échanges
normaux entre le compartiment EC et l’os (c’est un tissu vivant).
Ce calcium qui se trouve dans notre plasma va être filtré, pour sa partie ultrafiltrable (environ 10 g/jour)
et c’est le rein qui va adapter nos sorties urinaires à nos ingestions alimentaires. C'est-à-dire, qu’en bilan
équilibré de calcium, le rein va éliminer exactement ce qu’on aura absorbé au niveau de l’intestin. Au
niveau du rein, il est filtré, il est plus ou moins réabsorbé mais il n’est pas sécrété.
Ces trois organes : le tube digestif (absorption), l’os (échange de calcium) et le rein (élimination) sont le
siège de régulation par les hormones qui gouvernent le métabolisme phosphocalcique.
II) Le phosphore : rôle et distribution, bilan quotidien
a)Rôle du phosphore
 Compagnon du calcium pour ce qui est de former la partie minérale de l’os qui est de l’hydroxie
apatite Ca10 (PO4)6 (OH)2 : c’est le constituant essentiel de l’os.
 Indispensable au bon fonctionnement des cellules, à l’homéostasie du milieu extracellulaire.
 Tampons (rénal) : les tampons phosphates sont les principaux tampons à l’intérieur de nos cellules
mais aussi dans l’urine (ce n’est pas le principal mais c’est aussi un tampon important).
 Le phosphore entre dans la composition des acides nucléiques, des membranes cellulaires
(phospholipides).
 Dans les liaisons à haute énergie ATP … c’est donc une source d’énergie chimique avec un rôle
essentiel pour les cellules.
b) Distribution du phosphore
Si on fait un dosage du phosphore, ce qu’on appelle la phosphorémie ou la phosphatémie, ce que l’on dose
en réalité dans le plasma c’est le phosphate inorganique (Pi) par opposition aux phosphates organiques qui
sont ceux compris dans les molécules (par exemple : les phospholipides, les esthers) et qui sont piégés dans
une molécule organique complexe qu’on appelle les phosphates organiques. Il y en a dans le plasma
environ 90 mg/L, mais, ceux là, on ne les dose pas, on dose uniquement les phosphates inorganiques. La
phosphorémie est d’environ 1mmol/L ce qui donne 30 à 45 mg/L.
Comme pour le calcium, on observe plusieurs formes dans le plasma :
- 10 % : phosphate fixé aux protéines, moins que pour le calcium
- 35 % : phosphate lié à un ion quelconque donc un cation
- 55 % : phosphate ionisé qui est présent sous deux formes HPO4- ou HPO4²- qui sont les deux

éléments du tampon phosphate.
Autant la calcémie est une grandeur régulée qui varie peu dans d’étroites limites physiologiques, autant la
phosphorémie ne l’est pas, elle fluctue de façon normale dans la journée et ce n’est pas quelque chose qui
est régulé de façon aussi précise. Et de façon normale, on peut avoir des concentrations de phosphate
plasmatique qui vont de 0,8 à 1,4 mmol/L. Cela varie en fonction des apports alimentaires, de l’heure de la
journée, du rythme nycthémérale (phosphorémie plus faible le matin que le soir), de l’excrétion rénale qui
elle-même dépend d’un certain nombre d’hormones.
c)Bilan quotidien
On a vu que le calcium était surtout dans les produits laitiers et ça peut poser un problème car il existe des
pays où il n’y a pas beaucoup de produits laitiers, de plus, le calcium est mal absorbé en particulier en
l’absence de vitamine D, le phosphore, c’est un peu le contraire. Il en existe partout dans notre
alimentation (viande, œuf, produit laitier, chocolat (miam miam) …) et c’est pas mal absorbé
spontanément encore mieux en présence de vitamine D.
On en ingère environ 1,5 g/jour, on a une absorption d’environ 1,1 g/jour, en présence de vitamine D, c’est
60 à 70%. Un peu en est rejeté dans les sécrétions digestives, néanmoins, le bilan de l’absorption digestive
du phosphate reste bien meilleur que celui du calcium.
En ce qui concerne les autres compartiments, beaucoup du phosphate est présent dans l’os, environ 90%
dans l’os mais, c’est moins net que pour le calcium. Là encore, il existe des échanges en fonction de la
formation, de la résorption osseuse de phosphate entre l’os et le compartiment EC. Au niveau du rein, il est
librement filtré, il est massivement réabsorbé au niveau du tubule proximal pour la plus grande partie en
même temps que l’ion sodium grâce à un co-transport sodium/phosphate qui fait aussi l’objet de
régulation. L’excrétion urinaire de phosphate c’est exactement la même quantité que celle absorbée par
l’alimentation. On a donc un bilan équilibré.
En résumé : Contrairement aux calciums, le phosphate est très abondant dans l’alimentation quelque soit
la civilisation considérée donc il n’y a pas de carence en phosphate mais il peut y en avoir en calcium. Le
phosphate est bien absorbé au niveau de tube digestif.
L’ hyperphosphatémie (augmentation de concentration de phosphate plasmatique) : quand c’est de
manière chronique, c’est probablement quelque chose de délétère. Il semble que ça favorise la morbidité
cardio-vasculaire et probablement, en raison du risque de précipitation de phosphate de calcium au
niveau des vaisseaux qui boucherait les vaisseaux progressivement. Ce qui se produit aussi notamment
dans le rein et on considère que le risque de précipitation du phosphate de calcium dépend en réalité du
produit calcémie*phosphorémie.