Les os, une petite merveille

Osteoporose - Knochenbild

Le squelette humain est composé de plus de 200 os. Le tissu osseux, qui confère la stabilité et l’élasticité aux os, se compose de 50 % à 70 % de substance de base inerte (matrice inorganique), de 20 % à 40 % de matrice vivante (organique) et de 5 % à 10 % d’eau. Néanmoins, le poids des os est faible : le squelette correspond à seulement 15 % du poids corporel total.

Contrairement à ce que l’on pourrait croire, vu son contenu minéral élevé, les os représentent une entité vivante. En plus du tissu osseux, ils se composent de vaisseaux sanguins et de nerfs. Le tissu osseux se renouvelle constamment par la formation et la dégradation de petits paquets d’os. Le processus de transformation est contrôlé par un circuit de réglage compliqué et se déroule selon des principes mécaniques. Ainsi, les os sont en mesure de s’adapter aux charges changeantes. Cette transformation atteint environ 8 % par an, de sorte que le squelette se renouvelle en entier plusieurs fois au cours d’une vie. Trois types de cellules osseuses participent à la formation et à la transformation des os : les ostéoblastes, les ostéoclastes et les ostéocytes.


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Structure du squelette

D’une façon simplifiée, les os sont formés selon le principe suivant : à l’extérieur se trouve le périoste, une membrane gainant l’os où se fixent les tendons et les ligaments. Viennent ensuite les lamelles de la corticale qui représentent environ 80 % de la masse osseuse. L’intérieur de l’os est composé de fragiles trabécules formant un échafaudage que les médecins appellent os spongieux, car il ressemble à une éponge. Les trabécules sont disposées selon les exigences de la charge exercée sur les os individuels.

Structure de l’os sain
Structure de l’os sain

Structure de l’os sain

La part inorganique du tissu osseux est composée de hydroxyapatite, de phosphate de calciumd’une grande dureté qui forme aussi la substance dure des dents. On trouve également d’autres minéraux en quantités insignifiantes comme le magnésium ou le silicium. La part organique se compose à 90 % de collagène et à 10 % d’autres protéines. Le collagène, produit par les ostéoblastes, rend les os souples et flexibles, et empêche qu’ils se brisent rapidement. Grâce à une accumulation de calcium et phosphate, cette substance osseuse se calcifie peu à peu rendant ainsi les os durs et stabiles. En revanche, les ostéoclastes dissolvent la substance de base calcifiée lorsque les os ne sont plus sollicités (en cas d’une immobilité prolongée comme, p. ex. après de longues maladies). Entre ces deux types de cellules se trouvent des ostéocytes interconnectés qui gèrent probablement la formation et la dégradation des os.

Régulation du métabolisme osseux

Structure de l’os : matériaux et types de cellules impliquées

En plus du calcium, la vitamine D joue un rôle important dans le métabolisme osseux, car elle se charge de l’absorption de ce minéral osseux dans l’alimentation et de son incorporation optimale dans les os. Afin de réduire le risque d’ostéoporose et des fractures associées, le corps doit recevoir un apport suffisant en vitamine D et en calcium. Pour cette raison, un chapitre spécifique est dédié aux facteurs principaux pour des os sains et stables.

En plus de la vitamine D (en réalité une hormone), d’autres hormones et vitamines participent à la régulation du métabolisme osseux. La parathormone synthétisée par les parathyroïdes est activée lorsque le taux de calcium dans le sang diminue en dessous d’une certaine valeur. Après, elle stimule les ostéoclastes pour qu’ils dissolvent du calcium des os dans le sang, afin d’y relever son taux (voir figure).

Régulation hormonale du métabolisme osseux

Les ostéoclastes dégradent ainsi la substance osseuse. La calcitonine de la thyroïde freine finalement l’activité des ostéoclastes. Elle empêche une dégradation excessive du calcium et contribue ainsi à la formation des os.

Les hormones sexuelles, c’est-à-dire l’œstrogène chez les femmes et la testostérone chez les hommes, jouent aussi un rôle important dans le métabolisme osseux. Elles règlent la formation et l’effet des hormones nécessaires au métabolisme osseux.
La vitamine C favorise, entre autres, l’absorption du calcium par l’intestin.

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L'importance du calcium et de la vitamine D pour la santé des os

Le calcium est quantitativement le minéral le plus important dans le corps humain et le principal composant des os. De plus, il est nécessaire au fonctionnement correct des muscles et des nerfs. L’apport journalier de calcium par l’alimentation doit être suffisant afin de permettre la formation stable du squelette et de retarder autant que possible la diminution due à la vieillesse de la masse osseuse. S’il est insuffisant, le corps utilise le calcium des os. Les meilleurs fournisseurs de calcium sont de loin le lait et produits laitiers. En plus de calcium, ils fournissent aussi des protéines, qui sont également importantes pour la santé des os et des muscles. Certains légumes (le brocoli, la côte de bette, les épinards) et produits aux céréales complètes, certaines herbes et légumineuses ainsi que l’eau minérale contiennent aussi du calcium. Mais attention : il y a des différences importantes parmi les eaux minérales quant à la teneur en calcium. Pour découvrir la quantité de calcium nécessaire aux personnes et sa présence dans les aliments, veuillez consulter le chapitre Une alimentation bénéfique pour les os. Avec le Calcul de l’apport quotidien de calcium, vous pouvez facilement calculer si votre apport de calcium est suffisant.

La vitamine D joue un rôle primordial

La vitamine D joue également un rôle central, mais contrairement au calcium et à certains oligoéléments, elle n’est pas incorporée dans les os. Toutefois, son aide est indispensable pour l’absorption du calcium dans l’intestin et dans les reins. De plus, avec la calcitonine, elle favorise l’intégration de l’hydroxyapatite, qui contient du calcium, dans la matrice osseuse (voir figure). La forme la plus efficace de vitamine D est le calcitriol. Dans le corps, il est formé à partir du précurseur de la vitamine D (plus précisément la vitamine D3) et il a l’importance d’une hormone (d’où son nom hormone vitamine D), car il est produit par le corps et a des effets de longue portée. Par définition, les vitamines sont de substances que l’organisme ne peut pas fabriquer lui-même. Toutefois, la vitamine D est synthétisée par certaines cellules de la peau à l’aide de la lumière du soleil. Durant la vieillesse, la capacité propre de la peau de produire de la vitamine D diminue très fortement. L’utilisation de crèmes solaires et d’autres moyens pour bien protéger la peau est problématique, car la formation de la vitamine D dans la peau est ainsi empêchée.

Les sources de vitamine D

Les sources naturelles de vitamine D dans l’alimentation sont par contre plutôt limitées. Des quantités importantes de cette vitamine ne sont présentes que dans les poissons gras, tels que le saumon et les sardines, dans les champignons et dans les œufs. La viande et les produits laitiers contiennent des quantités plus petites de vitamine D. Une des conséquences de la carence en vitamine D est une absorption insuffisante du calcium dans l’intestin, ce qui entraîne une baisse du taux de calcium dans le sang. Pour lutter efficacement contre une carence en calcium, veuillez lire le chapitre Une alimentation bénéfique pour les os.

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