Homéostasie du calcium : Interactions du système squelettique et d'autres systèmes d'organes

6.7 Homéostasie du calcium : Interactions du système squelettique et d'autres systèmes d'organes

Objectifs d'apprentissage

À la fin de cette section, vous serez capable de :

  • Décrire l'effet d'un excès ou d'un manque de calcium sur le corps
  • Expliquer le processus d'homéostasie du calcium

Le calcium est non seulement le minéral le plus abondant dans l'os, mais aussi le minéral le plus abondant dans le corps humain. Les ions calcium sont nécessaires non seulement à la minéralisation osseuse, mais aussi à la santé dentaire, à la régulation de la fréquence cardiaque et de la force de contraction, à la coagulation sanguine, à la contraction des cellules musculaires lisses et squelettiques, et à la régulation de la conduction de l'influx nerveux. Le niveau normal de calcium dans le sang est d'environ 10 mg/dL. Lorsque le corps ne peut pas maintenir ce niveau, une personne souffrira d'hypo- ou d'hypercalcémie.

L'hypocalcémie (hypocalcemia), une condition caractérisée par des niveaux anormalement bas de calcium, peut avoir un effet néfaste sur un certain nombre de systèmes corporels différents, y compris la circulation, les muscles, les nerfs et les os. Sans calcium adéquat, le sang a des difficultés à coaguler, le cœur peut sauter des battements ou cesser de battre complètement, les muscles peuvent avoir des difficultés à se contracter, les nerfs peuvent avoir des difficultés à fonctionner et les os peuvent devenir fragiles. Les causes de l'hypocalcémie peuvent aller des déséquilibres hormonaux à une alimentation inappropriée. Les traitements varient selon la cause, mais les pronostics sont généralement bons.

Inversement, dans l'hypercalcémie (hypercalcemia), une condition caractérisée par des niveaux anormalement élevés de calcium, le système nerveux est hypoactif, ce qui entraîne léthargie, réflexes lents, constipation et perte d'appétit, confusion et, dans les cas graves, coma.

Évidemment, l'homéostasie du calcium est critique. Les systèmes squelettique, endocrinien et digestif y jouent un rôle, mais les reins aussi. Ces systèmes corporels travaillent ensemble pour maintenir un niveau normal de calcium dans le sang (Figure 6.24).

Dans cette illustration, les deux mécanismes qui maintiennent l'homéostasie du calcium sont représentés comme deux demi-cercles combinés, l'un au-dessus de l'autre, pour former un cercle complet. L'homéostasie se produit le long du diamètre du cercle, à la frontière entre les deux demi-cercles. À l'homéostasie, les niveaux normaux de calcium sont de 10 milligrammes par décilitre. Le demi-cercle supérieur représente le mécanisme qui réduit les niveaux élevés de calcium dans le sang lorsque les niveaux sont trop hauts. Premièrement, la glande thyroïde libère de la calcitonine. L'activité de la calcitonine inhibe les ostéoclastes et diminue la réabsorption des ions calcium dans le rein. Ces deux actions entraînent une baisse des niveaux d'ions calcium dans le sang pour revenir à l'homéostasie. Le demi-cercle inférieur représente les mécanismes qui augmentent les niveaux de calcium dans le sang lorsque les niveaux sont trop bas. Premièrement, les glandes parathyroïdes libèrent la PTH. La PTH stimule l'activité des ostéoclastes, provoquant la libération d'ions calcium de l'os. La PTH augmente également la réabsorption du calcium par le rein. De plus, la PTH augmente également l'absorption du calcium dans l'intestin grêle via la synthèse de la vitamine D. Ces trois actions entraînent une augmentation des niveaux d'ions calcium dans le sang.
Figure 6.24 Voies de l'homéostasie du calcium Le corps régule l'homéostasie du calcium par deux voies ; l'une est activée lorsque les niveaux de calcium sanguin chutent en dessous de la normale et l'autre est la voie activée lorsque les niveaux de calcium sanguin sont élevés.

Le calcium est un élément chimique qui ne peut être produit par aucun processus biologique. La seule façon pour lui d'entrer dans le corps est par l'alimentation. Les os agissent comme un site de stockage pour le calcium : le corps dépose le calcium dans les os lorsque les niveaux sanguins deviennent trop élevés, et il libère le calcium lorsque les niveaux sanguins chutent trop bas. Ce processus est régulé par la PTH, la vitamine D et la calcitonine.

Les cellules de la glande parathyroïde possèdent des récepteurs de la membrane plasmique pour le calcium. Lorsque le calcium ne se lie pas à ces récepteurs, les cellules libèrent la PTH, ce qui stimule la prolifération des ostéoclastes et la résorption osseuse par les ostéoclastes. Ce processus de déminéralisation libère du calcium dans le sang. La PTH favorise la réabsorption du calcium de l'urine par les reins, de sorte que le calcium retourne dans le sang. Enfin, la PTH stimule la synthèse de la vitamine D, qui à son tour, stimule l'absorption du calcium de tout aliment digéré dans l'intestin grêle.

Lorsque tous ces processus ramènent les niveaux de calcium sanguin à la normale, il y a suffisamment de calcium pour se lier aux récepteurs à la surface des cellules des glandes parathyroïdes, et ce cycle d'événements est désactivé (Figure 6.24).

Lorsque les niveaux de calcium sanguin deviennent trop élevés, la glande thyroïde est stimulée pour libérer de la calcitonine (Figure 6.24), ce qui inhibe l'activité des ostéoclastes et stimule l'absorption du calcium par les os, mais diminue également la réabsorption du calcium par les reins. Toutes ces actions abaissent les niveaux de calcium sanguin. Lorsque les niveaux de calcium sanguin reviennent à la normale, la glande thyroïde cesse de sécréter de la calcitonine.