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Ostéoporose


Pr D. RIGAUD - CHU Dijon

La population vieillit. Bientôt 9 millions de sujets de plus de 70 ans seront soumis au risque des complications de l'ostéoporose (douleurs, fractures).

L’ostéoporose se définit comme le seuil où la déminéralisation osseuse s’accompagne d’un risque fracturaire accru.

Le vieillissement de la population accroît le risque d’ostéoporose.

En France, 40 000 nouveaux cas de fractures non traumatiques du col du fémur par an et  50 000 nouveaux cas de tassements spontanés des vertèbres lombaires par an.  Soit une personne de plus de 65 ans sur 5 !

C'est la femme qui subit tout le poids de ce risque : 75 % des fractures du col fémoral, et 85 % des tassements vertébraux patents surviennent chez la femme. Or l'espérance de vie des femmes atteint en France 84 ans ...

L'ostéopénie (la réduction de la masse osseuse) est un processus inéluctable associé au vieillissement. Ce sur quoi nous pouvons jouer est la rapidité avec laquelle elle se développe. Le remodelage osseux est permanent, fait d'activité de résorption et de formation osseuses étroitement couplées. Au delà de 20-25 ans, la résorption prédomine légèrement.

On distingue deux types de structure osseuse :
1. l'os spongieux, ou trabéculaire,
2. et l'os compact ou cortical.

L'ostéoporose dite post-ménopausique touche préférentiellement l'os spongieux (tassements - fractures vertébraux). Elle serait surtout liée à la diminution de la secrétion oestrogénique. L'ostéoporose de type II est liée à une ostéopénie mixte, portant tout autant sur l'os spongieux que cortical, conduisant aux fractures des os longs (notamment col fémoral). Elle est plus tardive (> 70 ans). Le rôle de l'hyperparathyroïdisme relatif au vieillissement y est notable.

  • Il existe 3 périodes dans l'histoire de la masse osseuse (Figure 1 et Tableau 1) :

1°) La constitution du capital : le capital osseux maximal est atteint vers 15 à 25 ans, plus tôt pour l'os spongieux que pour l'os cortical. Une puberté tardive, une aménorrhée primaire induisent un moindre capital osseux maximal, et donc accroissent le risque d'ostéoporose à terme. Au delà de la période post-pubertaire commence :

2°) L'érosion lente du capital : après 25 ans, le bilan "formation-résorption" se négative. Chez la femme, jusqu'à la ménopause, la perte nette est linéaire : 0,3 à 0,5 % par an pour l'os spongieux. Ainsi, à 50 ans, le déficit atteint 10 à 15% pour l'os spongieux. Il est moindre pour l'os cortical. Chez l'homme, cette érosion est plus faible.

3°) L'accélération de l'érosion du capital : Chez la femme, la perte osseuse annuelle atteint 2 à 3 % dans les années qui suivent la ménopause. La perte globale à 80-90 ans est de 45 % de l'os spongieux et 30 à 35 % de l'os cortical. Cette perte n'est que de 15 à 20 % chez l'homme pour les deux types de structure osseuse.

Tableau 1 : L’histoire du capital calcique osseux. : les états et maladies à risque d’ostéopénie et d’ostéoporose.

CAPITAL MAXIMAL
avant 25 ans
ÉROSION LENTE
de 25 à 50 ans
ÉROSION PLUS RAPIDE
au delà de 50 ans

Facteurs ethniques

Sexe (érosion : F>H)

 

Facteurs héréditaires

Déficit d’apports calciques :

- restrictions alimentaires
- alimentation pauvre en calcium

Déficit d’apports calciques :

- restrictions alimentaires
- alimentation pauvre en calcium

Sexe (F<H)

Maigreurs par carence (femme) Ménopause précoce

Puberté tardive (Femme)

Aménorrhées secondaires Castration (dans les 2 sexes)

Aménorrhée primaire

Malabsorptions digestives:

  • Résection étendue
  • stéatorrhée importante
    (Ca++ et Vit D)
Malabsorptions digestives

(idem)

Malnutrition protéique chez l’enfant

Alcool et tabac ?

Déficits en vitamine D

Restriction énergétique chronique

 

 

Déficits en vitamine D :

  • défaut d’ingestion
  • néphropathies chroniques
  • hépatopathies chroniques

 

 

Traitements chroniques : Traitements chroniques : Traitements chroniques :
  • corticoïdes
  • corticoïdes
  • chélateurs (Questran®)
  • corticoïdes
  • chélateurs (Questran®)

L'ostéoporose complique les ostéopénies les plus sévères. Le déficit s'associe à un remodelable osseux qui fragilise l’os. La cause en est un hyperparathyroïdisme en rapport avec une diminution du calcium ionisé. Il y a une élévation de l'ostéocalcine et une altération du métabolisme de la vitamine K et des ménaquinones (analogues). Il en résulte un défaut de synthèse des protéines osseuses spécifiques non collagéniques (ostéocalcine, protéine S, gla-protéine matricielle).

L'ostéoporose n'est pas synonyme de fractures : celles-ci vont être fonction d'autres facteurs : l'équilibre du sujet, ses réflexes de posture, l’activité physique, les capacités musculaires, les conditions de vie, l’état de santé et la fréquence des chutes.

La masse et la densité osseuses sont sous la dépendance de multiples facteurs (Tableau 1) : en premier lieu l'hérédité, le sexe et les hormones gonadiques, l'activité physique, l’état nutritionnel et l'alimentation. Ces 3 derniers facteurs interviennent pour 10 à 15 %. Ils ont un rôle déterminant, puisqu'ils peuvent faire passer la densité osseuse de l’ostéopénie à l'ostéoporose, voire au seuil fracturaire.

1. Calcium : des sources et des hommes

Le calcium est un micronutriment essentiel, tant pour les structures (os) que pour les fonctions (transmissions, canaux). Le poids total des dépôts de calcium au sein de l’organisme, principalement liés à l’os, est de 1000 (femme de petite taille) à 1300 g (homme de grande taille). Le maximum de dépôt calcique est atteint environ à 18-25 ans. Par la suite, l’activité ostéoclastique sera toujours supérieure à l’activité ostéoblastique.

Les stocks de calcium, et la minéralisation osseuse, ne feront que diminuer après 25 ans..

Mais le calcium est essentiel par ses autres fonctions : on sait ainsi qu’il existe une relation inverse entre l’apport de calcium et la pression artérielle (un apport faible en calcium est associé à un risque élevé d’hypertension artérielle).

Rythme de la perte osseuse de calcium (Figure 1) :
anorexie_osteoporose.png

  • 0,1 % par an chez l’homme en bonne santé entre 25 et 65 ans ;
  • 0,3 % par an chez la femme avant la ménopause ;
  • 3,0 % par an dans les 5 années qui suivent la ménopause ;
  • 1 à 2 % par an par la suite, notamment après 65 ans (dans les 2 sexes).

Cette érosion osseuse est plus importante pour l’os spongieux (vertèbres par exemple) que pour l’os cortical (corps des os longs par exemple).

1.1. Facteurs de risque d'ostéopénie et d'ostéoporose

Le maintien en dépôt du calcium (c’est à dire la densité osseuse en calcium), minéral majoritaire de l’os, dépend de plusieurs facteurs.

1. Le sexe. Le sexe est déterminant : tous les autres facteurs étant identiques, la femme est 6 fois plus exposée à l’ostéoporose que l’homme.
2. Les apports. Les apports alimentaires sont un facteur clé : non seulement en calcium, mais aussi en phosphore, en magnésium, en protéines et peut-être en alcool.
3. La famille. Le rôle de la génétique est important : c’est dans la famille des sujets ostéoporotiques que l’on trouve le plus de tassements rachidiens et de fractures vertébrales.
4. Le poids corporel. C’est un élément souvent méconnu : maigreur, amaigrissement et dénutrition aggravent le déficit.
5. Les malabsorptions digestives accroissent la perte calcique et protéique, favorisant ostéopénie et ostéoporose, ainsi qu’ostéomalacie.
6. Les traitements. La corticothérapie, les chélateurs (cholestyramine) favorisent la dégradation des stocks.

1.2. Ostéoporose et facteurs nutritionnels

Le rôle du calcium, de la vitamine D, du phosphore, et des apports protéiques est admis par tous. Celui du sodium, de la caféine, de l'alcool, et de certains oligo-éléments (zinc, cuivre) ou vitamine (vit K) est discuté.

Calcium

L'os comprend 1000 à 1300 g de calcium, soit 99 % du pool calcique global. Après l’âge de 20 ans, les pertes urinaires de calcium sont de 5 à 7 mmol/j (200 à 280 mg/j). Les entrées de calcium doivent donc être de cet ordre. Or la biodisponibilité du calcium alimentaire varie de 20 à 60 % (médiane : 40 %) :

Les apports du sujet sain, notamment des femmes, devraient donc être de 1.000 à 1.400 mg/j (25 à 35 mmol/j).

L'absorption intestinale de calcium : elle est en moyenne de 40 %. Le calcium emprunte la voie paracellulaire (60 % du calcium ingéré) et transcellulaire.

Jusqu'à l’adolescence, du fait de la croissance osseuse, la mise en dépôt du calcium dans l’os doit être de 140 mg/j (filles) à 160 mg/j (garçon). Avec un coefficient d’absorption digestive de 30 %, ceci demande des apports de 530 mg/j. La perte urinaire étant de 280 mg/j au maximum, il faut des apports de sécurité de 800 mg/j. A l'adolescence, l'augmentation de la masse osseuse étant plus rapide, c'est 350 mg/j qu’il faut mettre en dépôt dans l’os. Compte tenu des pertes urinaires obligatoires (250 mg/j) et d’un coefficient d’absorption digestive augmenté à 45%, c'est au moins 1000 mg/j qui doivent être apportés par l’alimentation.

  • Jusqu'à 20 ans, il existe un seuil en dessous duquel le capital osseux maximal est directement fonction des apports calciques.
  • En dessous de 800 mg/j de calcium, le pic osseux est diminué.

Lors de la grossesse et de l'allaitement, les apports recommandés chez l'adulte (800-900 mg/j) doivent être accrus du fait de l'accrétion calcique osseuse du foetus puis du nouveau-né au sein. On estime les besoins à 1200-1300 mg/j afin d'éviter un accroissement du déficit calcique osseux chez la mère et une ostéopénie relative chez l'enfant. Or, quelque soit l'âge, les carences d'apports calciques en France sont loin d'être rares (Figure 2).

Apports protéiques

Chez l'adulte, un excès d'apport semble induire un hyperparathyroïdisme et une tendance à l’ostéopénie. Il y aurait deux raisons à ceci : l'excès d'apport en phosphore (des viandes), l'excès protéique en lui-même.

En période de croissance, un déficit d'apport protéique induit une ostéopénie, complication fréquente des malnutritions protéiques.

Réduction prolongée des apports énergétiques

De nombreux arguments indiquent que la restriction énergétique chronique est un facteur d'ostéoporose :

  • Les maigres ont un capital osseux bas ;
  • Il existe une relation entre niveau d'ingesta et capital osseux ;
  • L'ostéopénie, l'ostéoporose, et les fractures spontanées sont des complications fréquentes de l'anorexie mentale, malgré des apports calciques préservés.

Apports de sodium

Il existe une corrélation entre excrétion urinaire de calcium et de sodium (compétition pour la réabsorption tubulaire). Mais l'absorption digestive de sodium et d'eau favorise le passage paracellulaire (et peut-être aussi transcellulaire) de calcium. En terme de bilan calcique net, le passage d'un régime hyposodé (3 g/j) à un régime normosodé augmente les besoins alimentaires en calcium de 720 mg à 1000 mg/j.

Café, alcool

Certains travaux ont suggéré que les gros buveurs de café étaient plus exposés à l'ostéopénie. La relation entre apports de caféine et incidence des fractures spontanées reste discutée. Le risque relatif serait de l'ordre de 2 pour les fortes consommations de thé, café, ou coca-cola.

Le rôle de l'alcool est plus incertain. Le risque relatif est en tout cas faible, < 1,5.

Que ce soit pour la caféine ou l'alcool, le risque relatif n'est pas dose-dépendant.

1.3. Sources alimentaires et biodisponibilité digestive du calcium

Les sources alimentaires de calcium sont indiquées dans le tableau 4. Si le lait et les laitages sont des sources clairement reconnues, elles ne doivent pas faire oublier que certaines eaux richement minéralisées ont une teneur en calcium non négligeable.

L'absorption intestinale de calcium : Le calcium emprunte 2 voies :

1. la voie paracellulaire : pour 60 % du calcium ingéré ; c’est un transport passif
2. la voie transcellulaire : c’est un transport facilité au pôle apical, grâce à l’action de la calbindine-9K et de la calmoduline au pôle basolatéral.

L’absorption du calcium est dépendante de multiples variables (Tableau 2)

Tableau 2 : Facteurs modulant l’absorption intestinale du calcium chez l’homme

Facteurs facilitants
Facteurs limitants

Facteurs externes

Facteurs externes

Sodium (alimentation riche en sel)

Phosphates (apports excessifs) :

  • si PO4/Ca alimentaire > 1,4

Apport protéique normal (1-1,3 g/kg/j)

 

Caséine et globulines du lait de femme

Lipides (savons calciques)

Glucides simples (lactose, glucose)

Glucides complexes (amidons insolubles et fibres alimentaires)

pH duodéno-jéjunal bas

pH duodéno-jéjunal > 8,0

Aliments et boissons acides

Eau alcalines

Alimentation pauvre en calcium

Alimentation riche en calcium

Facteurs internes

Facteurs internes

Oestrogènes et progestérone (naturels)

Ménopause

Grossesse

Hypercalcémies

Allaitement

Carence en vitamine D

Carence calcique

Hyperparathyroïdisme

Elle ne paraît pas clairement dépendre de la source (lait, laitages, eau) : le coefficient d’absorption est sensiblement le même, en moyenne autour de 40 %, avec d’assez grandes variations individuelles (figure 3), de 25 à 65 %.

Figure 3 : Coefficient d’absorption digestive du calcium selon la forme sous laquelle il est présenté

Calcium_absorption.jpg

Le coefficient d’absorption digestive d’une charge de 150 mg de calcium est peu ou pas différent suivant que le calcium est apporté par un produit laitier, par une eau riche en minéraux ou par cette eau bue avec un plat de spaghetti. En revanche, il varie notablement d’un individu à l’autre, de 20% à 60%.

Il semble, en particulier chez l’enfant, que la prise de calcium au sein d’un repas et/ou avec du lait facilite l’absorption digestive. Le lait maternel pourrait, à cet égard, permettre une meilleure absorption de calcium que les laits de suite.

2. Prévention de l'ostéoporose

2.1. Études prospectives

Il faut rappeler avant tout l’absolue nécessité, au cours de la petite enfance, d'apports calciques suffisants, et de suppléments de vitamine D (Tableau 3).

Tableau 3 : Apports recommandés en calcium

AGE
APPORTS (mg/j)

ENFANTS

0-6 mois

360

6-12 mois

540

1-3 ans

600

3-9 ans

700

9-12 ans

800

ADOLESCENTS

Filles

1200 à 1400

Garçons

800 à 1000

ADULTES

Hommes

800

Femmes :

 

25-45 ans

800-1000

Grossesse et allaitement

1200 à 1400

Ménopause

1400-1500

Âgée

1200

Après 60 ans, des carences d'apports en calcium et en vitamine D ne sont pas rares (Figure 2). En France, un sujet de plus de 65 ans sur trois atteint les apports calciques minimaux recommandés pour l'âge (800-900 mg/j) ! Cette carence alimentaire s'associe à une diminution modérée des capacités d'absorption intestinale du calcium, en partie liée au déficit en 1-25 (OH)D3.

Figure 2 : Apports de calcium en France
Calcium_besoin.jpg

En encadré à la base de chaque colonne : le pourcentage de sujets dont les apports de calcium sont inférieurs ou égaux à 80 % des apports recommandés.

Toute femme, et notamment toute femme ménopausée, atteinte d’une pathologie digestive diminuant l’absorption du calcium, atteinte de maigreur ou de dénutrition, ou traitée par corticothérapie doit avoir une supplémentation en calcium et vitamine D.

  • Effet préventif d'une supplémentation calcique :

1. Dans les 5 ans qui suivent la ménopause, un apport calcique total de l'ordre de 1500 mg/j limite, sans la supprimer, la perte osseuse liée au déficit oestrogénique.
2. A distance de la ménopause, l'effet n'a pas toujours été mis en évidence.
3. Ce sont les femmes dont l'alimentation est la plus pauvre en calcium (moins de 400 mg/j) qui bénéficient surtout (ou exclusivement ?) d'un supplément calcique. Au delà d'apports spontanés de 1000 mg/j, l'effet n'est plus mesurable. Ceci ne remet pas en cause les bénéfices d’un traitement oestro-progestatif.

  • Comparaisons oestrogènes et calcium, ou calcium et vit. D :

1. dans les 10 ans qui suivent la ménopause, 400 UI de vit. D et 1000 mg/j de calcium permettent de limiter le déficit, mais parfois aussi de favoriser une accrétion calcique vertébrale. L'effet sur l'os cortical est moins évident.
2. Chez les plus de 70 ans, une femme sur deux atteint les apports recommandés minimaux. Utilisant des supplémentations en calcium de 800 à 1200 mg/j et en vitamine D de 400 à 800 UI/j (10 à 20 µg/j), 4 études ont montré que l'on pouvait augmenter la densité osseuse et diminuer au delà de 18 mois de traitement le nombre de fractures (notamment de hanches) de 20 à 25 %.

2.2. En pratique, une prescription au cas par cas

Certains patients doivent bénéficier d’une prévention efficace.

Il est clair qu’une maladie ou un traitement qui accroît la perte osseuse majore le risque déjà important :

Cas où les apports en vitamine D et en calcium doivent être augmentés :

Les populations à risque : Calcium : ajouter 500 mg/j
                                            Vitamine D : ajouter 400 à 800 UI, soit 10 à 20 µg/j

  • Corticothérapie
  • Déficits oestrogéniques ; aménorrhées et spanioménorrhées
  • Malabsorption digestive : en cas de stéatorrhée importante, le calcium sera apporté dans un repas peu gras (comme le petit-déjeuner), avec du lait, afin d’optimiser le pH intra-jéjunal et de limiter la constitution de savons calciques avec les graisses
  • Insuffisance rénale et dialyse chroniques
  • Hyperthyroïdie et acromégalie
  • Anorexie mentale
  • Après la ménopause chez la femme
  • Au delà de 70 ans dans les deux sexes

3. Conclusions et perspectives

  • Dans les pays à haut pouvoir d'achat, les carences d'apports en calcium et vitamine D sont loin d'être rares. Ceci est particulièrement vrai chez la femme.
  • Or, les apports calciques jusqu'à 20 ans conditionnent le capital osseux maximal atteint, et à partir duquel le déficit calcique s'opère.
  • Une prévention nutritionnelle (apport accru de produits laitiers ou d'eaux riches en calcium), voire suppléments de vitamine D dans certains cas (femmes ménopausées à apports calciques inférieurs à 600 mg/j) est efficace.
  • Cette prévention est l’une des rares préventions nutritionnelles qui, installée dans l'adolescence, peut modifier un risque de santé à l’âge mûr : ici le risque d’ostéoporose au delà de 50 ans chez la femme.
  • Pour cette prévention, une bonne base de décision est la consommation de produits laitiers et d’eaux " calciques ", à l'échelon de l'individu ou du groupe (département).
  • Si les apports sont insuffisants, il faut d’abord conseiller une augmentation de la consommation d’aliments ou de boissons riches en calcium.
  • Si ceci est insuffisant ou impossible, et s’il s’agit d’une femme ménopausée ou d’une jeune fille, il faut supplémenter en calcium, voire en vitamine D.

4. Bibiliographie

ylivre07.gif1. Albanese AA, Edelson AH, Lorenze EJ, et al. Problems of bone health in elderly. NY State J Med 1975 ; 2 : 326-333.
2. Chapuy MC, Chapuy P, Meunier PJ. Effect of calcium and vitamin D supplements on calcium metabolism in the elderly. Am J Clin Nutr 1987 ; 46 : 324-328.
3. Constans T, Vol S, Bedouet M, et al. L'alimentation de 340 personnes retraitées vivant à domicile. Méd et Hyg 1989 ; 47 : 1480-1487.
4. Dawson-Hughes B, Dallal GE, Krall E, et al. A controlled trial of the effect of calcium supplementation on bone density in postmenopausal women. N Engl J Med 1990 ; 323 : 878-83.
5. Elders PJM, Netelenbos JC, Lips P, et al. Calcium supplementation reduces vertebral bone loss in perimenopausal women : a controlled trial in 248 women between 46 and 55 years of age. J Clin Endocrinol Metab 1991 ; 73 : 533-540.
6. Gueguen L. La biodisponibilité du calcium des aliments. Cah Nutr Diét 1990 ; 25 : 233-236.
7. Hercberg S. Apports nutritionnels d'un échantillon représentatif de la population du Val de Marne. III les apports en minéraux et vitamines. Rev. Epidem. Santé Publ. 1991 ; 39 : 221-261.
8. Meunier PJ, Chapuy MC, Arlot M, et al. Prevention of hip fractures and other non-vertebral fractures with calcium and vitamine D3 supplements in elderly women. In "Ostéoporose. Pour une prévention nutritionnelle du risque". Ed. CERIN (Paris) 1992, 99-112.
9. Sachet P. Ostéoporose. Pour une prévention nutritionnelle du risque. Edition CERIN (Paris) 1992 , 152 p.

Tableau 4 : Sources alimentaires de calcium

Laits et laitages
    Teneur*    
Autres
    Teneur*    

Lait entier

120

Eaux minérales (100 ml)

Lait ½ écrémé

115

Hépar

58

Lait écrémé

110

Contrex

47

Lait (un bol de 300 mL)

350

Salvetat

29

Yoghourt

130-170

Badoit

22

Yoghout à boire

110-120

Vittel

20

Petit suisse

90-110

Evian

78

Fromage blanc frais

80-120

Volvic

10

Fromage à pâte molle

120-500

Peu minéralisées

6-8

Brie

120

Aliments

Chèvres

100-200

Poissons (usuels)

20-50

Camemberts

400

sardine, bar

80-100

Fromage à pâte dure

500-1200

Œuf (2 œufs=110-140 g)

50-60

Bleus

400-700

Légumes

10-20

Cantals

800-900

Viandes

< 10

Emmental, édam ...

900-1200

   

* en mg pour 100 g ou 100 mL. Un verre ou une portion " normales " ont un volume de 125 mL.

Dans les populations ayant des apports de laits et laitages faibles, les sources de calcium principales sont l’eau,
les œufs, les os broyés (os de poissons principalement), les farineux.

 

Lire aussi : la vitamine D 

Publié en 2007