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Calcium

élément chimique de numéro atomique 20 et de symbole Ca

Le calcium est l'élément chimique de numéro atomique 20, de symbole Ca.

Calcium
Image illustrative de l’article Calcium
Calcium métallique.
Potassium ← Calcium → Scandium
Mg
  Structure cristalline cubique à faces centrée
 
20		 Ca
  
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
↑
Ca
↓
Sr
Tableau complet • Tableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole Ca
Nom Calcium
Numéro atomique 20
Groupe 2
Période 4e période
Bloc Bloc s
Famille d'éléments Métal alcalino-terreux
Configuration électronique [Ar] 4s2
Électrons par niveau d’énergie 2, 8, 8, 2
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique 40,078 ± 0,004 u[1]
Rayon atomique (calc) 180 pm (194 pm)
Rayon de covalence 176 ± 10 pm[2]
Rayon de van der Waals 197,3 pm
État d’oxydation 2
Électronégativité (Pauling) 1,00
Oxyde basique
Énergies d’ionisation[3]
1re : 6,113 16 eV 2e : 11,871 72 eV
3e : 50,913 1 eV 4e : 67,27 eV
5e : 84,50 eV 6e : 108,78 eV
7e : 127,2 eV 8e : 147,24 eV
9e : 188,54 eV 10e : 211,275 eV
11e : 591,9 eV 12e : 657,2 eV
13e : 726,6 eV 14e : 817,6 eV
15e : 894,5 eV 16e : 974 eV
17e : 1 087 eV 18e : 1 157,8 eV
19e : 5 128,8 eV 20e : 5 469,864 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD
MeV
40Ca96,941 %stable avec 20 neutrons
41Ca{syn.}
trace		103 000 aε0,42141K
42Ca0,647 %stable avec 22 neutrons
43Ca0,135 %stable avec 23 neutrons
44Ca2,086 %stable avec 24 neutrons
46Ca0,004 %stable avec 26 neutrons
48Ca0,187 %4,3×1019 a2β-4,27248Ti
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire Solide (paramagnétique)
Masse volumique 1,54 g·cm-3 (20 °C)[1]
Système cristallin Cubique à faces centrées
Dureté (Mohs) 1,75
Couleur Argenté métallique
Point de fusion 842 °C[1]
Point d’ébullition 1 484 °C[1]
Énergie de fusion 8,54 kJ·mol-1
Énergie de vaporisation 153,6 kJ·mol-1
Volume molaire 26,20×10-6 m3·mol-1
Pression de vapeur 254 Pa à 838,85 °C
Vitesse du son 3 810 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique 632 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique 29,8×106 S·m-1
Conductivité thermique 201 W·m-1·K-1
Divers
No CAS 7440-70-2[4]
No ECHA 100.028.344
No CE 231-179-5
Précautions
SGH[5],[6]
SGH02 : InflammableSGH05 : Corrosif
Danger
H261, H314, P231, P232 et P422
SIMDUT[7]
B6 : Matière réactive inflammableE : Matière corrosive
B6, E,
NFPA 704
Transport[8]
   1401   
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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Calcium protégé sous atmosphère d'argon.

C'est un métal alcalino-terreux gris-blanc et plutôt dur. Il n'existe pas à l'état de corps simple dans la nature. C'est le cinquième élément le plus abondant de la croûte terrestre (plus de 3 %). Il est vital pour de nombreuses espèces : formation des os, des dents et des coquilles (il compose 1 à 2 % du poids du corps humain d'un adulte[9]). Le calcium joue également un rôle très important en physiologie cellulaire, tout en étant un poison cellulaire au-delà d'une certaine dose.

Histoire du calcium

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La chaux était déjà préparée par les Romains dès le Ier siècle, mais ce n'est qu'en 1808 que le calcium fut découvert. En apprenant que Jöns Jacob Berzelius et Magnus Martin Pontin (de) avaient préparé un amalgame de calcium par électrolyse de la chaux dans du mercure, Humphry Davy fut capable d'isoler le métal pur.

Isotopes

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Article détaillé : Isotopes du calcium.

Le calcium possède 24 isotopes connus de nombre de masse variant entre 34 et 57, mais aucun isomère nucléaire connu. Cinq de ces isotopes sont stables, 40Ca, 42Ca, 43Ca, 44Ca et 46Ca (mais 40Ca et 46Ca sont soupçonnés d'être des radioisotopes à vie extrêmement longue, mais aucune désintégration n'a pour l'instant été observée), et un radioisotope (48Ca) a une demi-vie tellement longue (43 × 1018 années, soit presque 3 milliards de fois l'âge de l'Univers) qu'il est considéré pour les cas pratiques comme stable. Le calcium 40 représente 97 % du calcium naturel.

Caractéristiques notables

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Le calcium peut être produit par électrolyse du fluorure de calcium et plus couramment par réduction sous vide de la chaux (CaO) par de la poudre d'aluminium.

Il brûle avec une flamme jaune-rouge ; exposé à l'air sec, il forme une couche protectrice blanche d'oxyde et de nitrure. Il réagit violemment avec l'eau dont il déplace l'hydrogène et forme alors de l'hydroxyde de calcium Ca(OH)2.

Applications physiques du calcium métal

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Le calcium métal est utilisé :

Composés

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Dans tous ses composés connus, le calcium est présent sous la forme du cation Ca2+.

Le calcium peut aussi s'allier à différents autres métaux. L'alliage calcium-silicium, appelé silico-calcium, est un adjuvant de la préparation de certains aciers.

Dans l'alimentation

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Le calcium est de loin l'élément métallique le plus abondant dans le corps (1 à 2 % en masse). Il est majoritairement entreposé dans les os, dont il fait partie intégrante. Il contribue à la formation de ces derniers, ainsi qu'à celle des dents, et au maintien de leur santé. Les mécanismes de maintien d'une concentration plasmatique normale en calcium ionisé se font, si nécessaire, aux dépens du squelette et une diminution trop importante de l'apport calcique aussi bien qu'une augmentation des excrétions entraîne un risque pour le squelette et la santé (ostéoporose chez l'adulte, rachitisme chez l'enfant, exacerbation du risque de saturnisme, etc.).

Le calcium joue aussi un rôle essentiel dans la coagulation sanguine, le maintien de la pression sanguine et la contraction des muscles, dont le cœur, via son importance dans les fonctions neuromusculaires. Il intervient dans le fonctionnement de nombreux processus enzymatiques.

Chez l'humain, il est plus ou moins bioassimilable selon ses formes, selon l'âge et l'état hormonal de la personne, mais aussi en fonction d'inhibiteurs ou de promoteurs de l'assimilation présents dans les aliments, deux facteurs qui sont encore mal compris et font l'objet d'études[10]. Le calcium ionisé ou chélaté (par certains peptides naturellement présents dans certains aliments) semble être plus bioassimilable[11].

Importance physiologique

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Le calcium intervient dans la formation des os et des dents ; son déficit va donc les affecter (ostéoporose, problèmes de croissance). Son déficit peut provoquer l'apparition de calculs rénaux (le calcium neutralise les oxalates dans le système digestif) et son excès peut augmenter le risque cardiovasculaire[12].

De plus, il intervient dans les échanges cellulaires et est, de ce fait, vital. Son taux sanguin (calcémie) est extrêmement régulé, pour éviter des variations fatales à l'organisme. Les hormones impliquées dans cette régulation sont la parathormone et la calcitonine, bien que le rôle « hormonal » de la calcitonine soit discuté étant donné que son augmentation n'entraîne pas de modification sur le métabolisme phospho-calcique. Il serait plus juste de considérer la parathormone et le calcitriol (dérivé de la vitamine D) comme les deux principales hormones du métabolisme phospho-calcique. Le calcium sert aussi à réguler le pH corporel, il est relargué des os lorsqu'il y a une acidification du milieu interne provoquée par une consommation de produit acidifiant (protéines, laits…) et une faible consommation de végétaux, qui ont un effet alcalinisant.

Le risque de cancer du côlon semble diminué par un régime riche en calcium. La majorité des études épidémiologiques indiquent que les gens dont l'alimentation contient le plus de calcium ont moins fréquemment un cancer colorectal. Plus de 25 publications scientifiques montrent que le calcium diminue la cancérogenèse colique chez les rongeurs[13]. Enfin, trois essais cliniques contrôlés montrent que la prise d'un supplément de carbonate de calcium (1 à 2 g/j) diminue la récurrence des polypes de 15 à 30 % chez des volontaires[13] : il semble donc que le calcium prévienne le cancer colorectal.

Le calcium intervient aussi dans la contraction musculaire par l'intermédiaire de l'ion calcium Ca2+. Le calcium est stocké dans le muscle dans des citernes et est libéré sous l'influx nerveux pour activer les molécules d'actine qui vont permettre la contraction des myocytes.

Équilibre calcique

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L'équilibre calcique est déterminé par la relation entre les apports calciques d'une part, et l’absorption et l'excrétion du calcium d'autre part. Des variations relativement faibles dans l'absorption et l'excrétion du calcium peuvent neutraliser un apport élevé ou compenser un apport faible[14].

Les besoins nutritionnels en calcium sont ainsi essentiellement déterminés par la balance entre l'efficacité de l'absorption et le taux d'excrétion — l'excrétion se produisant par les voies intestinale (fèces) et rénale (urine), par la desquamation, par la perte des cheveux et celle des ongles. Chez l'adulte, le taux d'absorption du calcium via le système digestif doit correspondre à l'ensemble des pertes quotidiennes afin d'assurer la préservation du squelette ; chez l'enfant et l'adolescent, un apport supplémentaire est nécessaire pour couvrir les besoins de l'accroissement du squelette[14].

Le métabolisme du calcium est sujet à de considérables variations inter-individuelles, à la fois en ce qui concerne l'absorption et l'excrétion du calcium, dues à des facteurs qui ne sont pas encore complètement connus mais qui incluent la vitamine D, l'apport en sodium et en protéines, l'âge, la ménopause chez la femme.

Absorption

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À de bas niveaux d'apport calcique, le calcium est principalement absorbé par transport actif transcellulaire, tandis qu'à de plus hauts niveaux d'apport, une proportion de plus en plus importante du calcium est absorbée par simple diffusion paracellulaire. L'absorption varie ainsi en fonction inverse de l'apport calcique, variant de 70 % pour de très bas niveaux d'apport à 35 % environ pour des apports calciques importants.

En tenant compte des pertes calciques incompressibles (selles, urines, desquamation, sueur), le pourcentage net d'absorption (apports moins pertes) est négatif pour de bas niveaux d'apport, devient positif avec l'augmentation des apports, atteint un pic à environ 30 % d'absorption pour un apport quotidien d'environ 400 mg, puis recommence à diminuer pour des apports allant au-delà de ce taux[14].

Excrétion

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La part non absorbée du calcium se retrouve principalement dans les selles, accompagnée de la part non absorbée du calcium contenu dans les sucs digestifs[14].

L'excrétion urinaire de calcium est extrêmement sensible aux modifications du taux plasmique de calcium : des diminutions à peine détectables de moins de 2 mg de calcium par litre de plasma sanguin suffisent pour induire une diminution trente fois supérieure de l'excrétion urinaire de calcium. Cette réponse rénale très sensible à la privation de calcium se combine avec la relation inverse entre apport calcique et taux d'absorption pour stabiliser la concentration plasmatique de calcium ionisé (en cohérence avec son importance physiologique) et pour préserver l'équilibre entre les entrées et les pertes calciques. Cependant, il existe un niveau incompressible de pertes calciques dans les urines, qui, dans le contexte du niveau de consommation en sel et en protéines des pays développés, se situe à environ 140 mg/j[14].

En plus des pertes calciques urinaires et fécales, il existe des pertes à travers la desquamation, la chute de cheveux, les ongles. Ces pertes insensibles, difficiles à mesurer, seraient de l'ordre de 40 à 60 mg par jour et ne varient pas avec le niveau d'apport calcique dans l'alimentation[14].

Facteurs nutritionnels affectant les besoins en calcium

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Les principaux facteurs nutritionnels qui font varier les besoins en calcium sont le sodium et les protéines animales (qui tous deux augmentent les pertes calciques urinaires), ainsi que la vitamine D du fait de son rôle dans l'homéostasie et l'absorption du calcium[14].

Au bilan, les facteurs alimentaires qui influencent les pertes urinaires de calcium ont une influence majeure sur la balance calcique et pourraient même être de plus grande importance que ceux qui influencent la disponibilité intestinale du calcium ; les pertes urinaires en calcium sont plus importantes dans les alimentations qui contiennent des apports élevés en protéines animales, sulfates, sodium, café, thé et alcool, que dans les régimes alimentaires qui en intègrent des quantités plus faibles[15].

Vitamine D
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Article détaillé : Vitamine D.
Sodium
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Le taux urinaire de calcium (calciurie) est relié à celui du sodium (natriurie) et l'administration de sodium augmente l'excrétion urinaire de calcium, possiblement parce que le sodium entrerait en compétition avec le calcium pour la réabsorption au niveau des tubules rénaux. Les restrictions en sel diminuent la calciurie, donc les besoins nutritionnels en calcium, et inversement la consommation alimentaire de sel augmente ces besoins. S'il est cependant difficile d'en déduire des recommandations nutritionnelles au niveau mondial du fait du manque de données pour beaucoup de pays[14], les études existantes montrent que chaque apport supplémentaire de deux grammes de sel alimentaire entraîne une excrétion urinaire de calcium de 30 à 40 mg en moyenne[15].

Protéines
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Il est connu depuis les années 1960 que l'apport alimentaire de protéines — et particulièrement de protéines animales[16] — augmente l'excrétion urinaire de calcium[14],[17]. Cela est cohérent avec la constatation faite par ailleurs que la prévalence des fractures de la hanche est liée aux apports en protéines animales[14],[18]. Il a été trouvé dans une population japonaise que l'excrétion de calcium est significativement corrélée positivement avec l'apport alimentaire de protéines animales, mais pas avec celui de protéines végétales[19]. Inversement, diminuer l'apport en protéines animales diminue les pertes urinaires en calcium[20].

Le mécanisme par lequel les protéines animales influent sur l'excrétion du calcium n'est pas complètement compris. Une augmentation du taux de filtration glomérulaire en réponse aux apports protéiques a été suggérée, mais elle ne semble pas pouvoir en l'état actuel des connaissances expliquer à elle seule cette constatation[14]. Le mécanisme considéré comme le plus important par la majorité des études est l'effet de la charge acide contenue dans les aliments d'origine animale (due notamment aux acides aminés sulfurés contenus en quantité plus importante dans les protéines animales, et à la concentration plus importante en ions phosphates)[15],[21], du fait qu'une charge acide est, à long terme, compensée entre autres par la fixation des ions H+ par les phosphates acides libérés par le métabolisme phosphocalcique osseux, ceci entraînant la libération conjointe de carbonate de calcium osseux. La complexation dans les tubules rénaux du calcium par les ions sulfates et phosphates relargués par le métabolisme des protéines jouerait également un rôle[14],[15]. Le taux urinaire de calcium est significativement relié à celui du phosphate urinaire et la plus grande partie du phosphore contenu dans les urines des personnes adoptant un mode d'alimentation occidental provient des aliments d'origine animale ingérés[14]. Cela est également observé pour le sulfate urinaire, même si l'effet est probablement moins important que celui des ions phosphates.

Quoi qu'il en soit, aucune conclusion définitive ne peut encore se dégager de la lecture de la littérature scientifique pour expliquer la corrélation positive entre l'apport en protéines d'origine animale et l'augmentation de la calciurie et de la prévalence des fractures. Nombreux d'ailleurs sont les auteurs à insister sur le besoin d'études complémentaires, malgré des décennies de recherche sur ce point.

Régimes riches en produits végétaux
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Des études ont montré que les pertes urinaires en calcium sont plus faibles dans les régimes alimentaires alcalins, riches en légumes et fruits ou en bicarbonates[15],[22].

Bien qu'il soit considéré dans certaines études que les produits à base de soja ont un taux de phytates élevé pouvant réduire l'absorption du calcium, d'autres études n'ont pas constaté de différence clinique selon que l'alimentation comprenne du lait de vache ou de soja[15].

Les phytates, présents dans l'enveloppe de nombreuses céréales ainsi que dans certaines noix, certaines graines, certains légumes, peuvent former des sels de calcium insolubles dans l'appareil gastro-intestinal[15].

Les oxalates (que l'on peut trouver par exemple dans les épinards, la rhubarbe, les noix, l'oseille) en excès peuvent précipiter le calcium dans l'intestin ; ainsi, s'il a été démontré que la biodisponibilité du calcium des légumes verts pauvres en oxalates (par exemple chou ou brocoli) est supérieure à celle du lait de vache[22], à l'inverse le calcium des épinards ou du cresson est moins bien absorbé[15].

Si ces facteurs ont généralement une faible importance dans les régimes alimentaires[14],[15], leur importance dans un régime végétalien strict pourrait équilibrer les effets bénéfiques d'une baisse de l'excrétion urinaire du calcium due à un faible apport en protéines animales[17].

Les tanins (tels que ceux du thé) peuvent également former des complexes réduisant l'absorption du calcium.

Lait animal
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Le lactose du lait, pris séparément, favorise l'absorption du calcium ; cependant, son effet est contrebalancé par celui des protéines animales également contenues dans le lait. Finalement, le lactose du lait contribue peu à l'amélioration de l'absorption en calcium et aucune étude ne montre que le calcium du lait est plus efficacement absorbé que celui de n'importe quel sel de calcium. La proportion absorbée de calcium du lait dépasse rarement 40 %[15].

Eaux minérales
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Il n'a pas été démontré que le calcium des eaux minérales, sous forme de bicarbonate ou de sulfate, est mieux absorbé que d'autres sources de calcium[15].

Apports recommandés

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Apports nutritionnels mondiaux en calcium chez les adultes (mg/jour)[23].
  • < 400
  • 400-500
  • 500-600
  • 600-700
  • 700-800
  • 800-900
  • 900-1000
  • > 1000

Les recommandations nutritionnelles de la FAO se basent sur les relations entre l'apport calcique et l'absorption et l'excrétion du calcium, déterminées par une analyse des études existantes. L'équilibre, selon la FAO, est atteint avec un apport quotidien de 520 mg en tenant compte des pertes fécales incompressibles, qui monte à 840 mg en tenant compte des pertes urinaires et celles liées à la desquamation, et à 1 100 mg lorsque les pertes liées à la ménopause sont incluses[14].

La prise en compte des apports alimentaires en protéines animales a un effet majeur sur les besoins nutritionnels en calcium, les deux étant positivement corrélés[14]. Elle contribue également à rapprocher les apports recommandés en calcium des apports calciques réels observés dans une grande partie des populations au niveau mondial. En ce qui concerne le sodium, si les apports en sel dans le régime alimentaire étaient réduits, les besoins en calcium pourraient diminuer à un niveau aussi bas que 450 mg/j. Une meilleure attention portée au taux de vitamine D (par une exposition suffisante au soleil ou par des apports suffisants) pourrait encore diminuer les besoins nutritionnels en calcium[14].

Les apports nutritionnels conseillés sont finalement de 900 mg par jour chez l'adulte[24] qui consomme une alimentation occidentale. Une étude de l'OMS montre que les ANC varient sensiblement entre les pays développés[14]. Parallèlement, les apports journaliers recommandés sont de 800 mg par jour (pour une femme adulte)[25]. Pour la femme en ménopause et les personnes âgées, les apports journaliers recommandés de calcium sont de 1 200 à 1 500 mg.

Selon l'OMS[26] et la FAO[14], un besoin de calcium beaucoup plus bas (500 mg/jour) est observé chez les personnes ayant une alimentation beaucoup plus végétarienne, qui s'exposent suffisamment au soleil (vitamine D) et qui ont une activité physique non sédentaire. En effet, l'ingestion d'acides aminés soufrés (comme la méthionine) en grandes quantités augmenterait la déperdition de calcium dans les urines. Ces acides aminés soufrés se trouvent en grande quantité dans les viandes, les poissons, les œufs, les charcuteries.

Conséquences d'un excès de calcium

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Une étude portant sur une cohorte de population en Suède a mis en évidence une mortalité plus élevée pour les femmes ingérant plus de 1 400 mg de calcium par jour, en particulier sous forme de supplément[27]. Par ailleurs, plusieurs études établissent une corrélation entre une forte ingestion de calcium et une incidence élevée de cancer de la prostate[28].

Présence dans les aliments

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Article détaillé : Teneur en calcium des aliments.

Le calcium est présent dans de nombreux aliments de consommation courante.

Les produits laitiers constituent actuellement la principale source de calcium alimentaire (plus des deux tiers des aliments consommés) des pays occidentaux. Le calcium y est présent sous une forme permettant une absorption intestinale de l'ordre de 30 %[15],[29],[30],[31],[32], mais augmentant l'excrétion urinaire de calcium[20]. Les produits très riches en calcium et en phosphore entraînent une hypercalcémie et une hyperphosphatémie temporaires, avec une inhibition de la synthèse de vitamine D[citation nécessaire].

D'autres aliments contiennent du calcium : eau du robinet, amandes, pistaches, dattes, persil, figues, cresson, cacao, pissenlit, oranges, haricots secs, jaune d'œuf, graines de sésame (tahini), graines de pavot, brocoli, choux, épinard (les légumes à feuilles vertes en général), certains poissons…

Pour l'évaluation de la biodisponibilité réelle, il faut aussi tenir compte des facteurs alimentaires qui influencent la perte urinaire du calcium absorbé. Ainsi, l'absorption simultanée de phosphore diminue l'excrétion urinaire de calcium. À l'inverse, les composants « acidogènes » du régime, comme les sulfates (en particulier dans les eaux minérales sulfatées calciques), augmentent la calciurie (élimination de calcium par voie urinaire).

Enfin, la fixation du calcium absorbé dans le tissu osseux (prévenant l'ostéoporose) dépend de nombreux autres facteurs, en particulier hormonaux.

En tant que médicament

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L'absorption de calcium sous forme de comprimés permet d'augmenter son apport journalier si ce dernier n'est pas optimal. Elle est parfois associée à la prise de vitamine D. L'intérêt d'une supplémentation en calcium chez une personne non dénutrie n'est cependant pas établi : la densité minérale osseuse n'augmente que peu, même si le calcium est associé à la prise de vitamine D, et ne progresse plus après un an[33]. Il n'existe, par ailleurs, pas de diminution du risque de fracture[34]. L'effet secondaire le plus noté reste une constipation[35]. Le syndrome des buveurs de lait, dans sa forme moderne, est dû principalement à la consommation de carbonate de calcium : c'est la troisième cause d'hypercalcémie et la seconde cause d'hypercalcémie sévère[36]. Cette supplémentation pourrait être associée avec un risque majoré de maladies cardio-vasculaires[37],[38], même si cette donnée reste discutée[39],[40].

Mais les médicaments destinés à l'ostéoporose servent aussi à soigner les maladies telles que l'anorexie ou la boulimie afin de subvenir au manque de nutriments équilibrés dans le corps dû aux problèmes que ces maladies engendrent.

Production industrielle

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Le calcium est produit par aluminothermie de la chaux, c’est-à-dire une réaction d'oxydo-réduction où la chaux — l’oxyde de calcium CaO — est réduite par l'aluminium dans des fours où l'on établit le vide.

De façon simplifiée :

 .

On introduit dans le four des pastilles formées à partir d'un mélange de chaux et de poudre d'aluminium. Le four est chauffé électriquement ou à l'aide d'un combustible fossile. Le calcium formé au cours de la réaction se dégage sous forme de vapeur, et l'on dispose (dans le circuit d'aspiration établissant le vide dans le four) un condenseur où il vient se déposer. Le résidu de la réaction est de l'aluminate de calcium (combinaison d'alumine et de chaux).

Usages industriels

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Les usages industriels sont nombreux et parfois anciens. Ainsi, depuis la Préhistoire, le calcium (issu de la craie et transformé par la calcination, l'hydratation, le frittage, la recarbonatation ou la micronisation…) est présent dans les mortiers, ciments, enduits, pigments, agents fondants, charges minérales, dont comme correcteurs de rhéologie utilisés dans de nombreuses peintures, encres, polymères plastiques et caoutchouc, etc. Des carbonates de calcium (et de magnésium) sont utilisés (calcins) dans l'industrie du verre et de la céramique et dans la production de fonte. Le sucre est purifié par l'industrie du sucre au moyen d'oxyde de calcium et d'hydroxyde de calcium. L'industrie papetière utilise le stéarate de calcium comme enduit de couchage pour donner un aspect lisse à la surface des papiers glacés. L'hydroxyde de calcium est un réactif utilisé pour fabriquer industriellement la gélatine.

Plus récemment, le calcium ou des molécules à base de calcium se sont montrés être un bon substitut :

  • au plomb ou au cadmium (très toxiques et plus chers) utilisés comme additifs du PVC dans les menuiseries PVC ;
  • au lithium et au cobalt (toxiques, explosif pour le lithium et plus rares) des batteries lithium-ion utilisées dans les téléphones portables et beaucoup d'autres appareils électroniques[41]. L'industrie étudie des prototypes de piles à anodes de calcium remplaçant les piles avec anodes en lithium, mais jusqu'en 2018, l'électrolyte approprié manquait encore. En 2019, à l'Institut Helmholtz d'Ulm (Allemagne), Zhirong Zhao-Karger et al. ont pu associer deux composés de calcium et de fluor, et non seulement ce matériau (un type nouveau de sel de calcium) se montre meilleur conducteur d'électricité que tous les électrolytes calciques connus jusqu'alors, mais de plus, il le fait avec une tension supérieure à celle des autres électrolytes à base de calcium. Cela permettrait de produire des batteries peu coûteuses et efficaces pouvant stocker l'électricité issue de sources intermittentes (éoliennes et solaires)[41].

Commerce

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La France, en 2014, est nette importatrice de calcium, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de 3 700 €[42].

Notes et références

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  1. ↑ a b c et d (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, CRC Press Inc, , 90e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-420-09084-0).
  2. ↑ (en) Beatriz Cordero, Verónica Gómez, Ana E. Platero-Prats, Marc Revés, Jorge Echeverría, Eduard Cremades, Flavia Barragán et Santiago Alvarez, « Covalent radii revisited », Dalton Trans.,‎ , p. 2832-2838 (DOI 10.1039/b801115j).
  3. ↑ (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, TF-CRC, , 87e éd. (ISBN 0849304873), p. 10-202.
  4. ↑ Base de données Chemical Abstracts interrogée via SciFinder Web le 15 décembre 2009 (résultats de la recherche).
  5. ↑ Numéro index 020-001-00-X dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008).
  6. ↑ []http://www.sigmaaldrich.com/catalog/ProductDetail.do?lang=en&N4=441872%7CALDRICH&N5=SEARCH_CONCAT_PNO%7CBRAND_KEY&F=SPEC SIGMA-ALDRICH.
  7. ↑ « Calcium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009.
  8. ↑ Entrée « Calcium » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 13 février 2010 (JavaScript nécessaire).
  9. ↑ (en) K. D. Cashman, « Calcium intake, calcium bioavailability and bone health », British Journal of Nutrition, vol. 87, no S2,‎ , S169–S177 (ISSN 0007-1145 et 1475-2662, DOI 10.1079/BJN/2002534, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  10. ↑ (en) Kalpana Platel et Krishnapura Srinivasan, « Bioavailability of Micronutrients from Plant Foods: An Update », Critical Reviews in Food Science and Nutrition, vol. 56, no 10,‎ , p. 1608–1619 (ISSN 1040-8398 et 1549-7852, DOI 10.1080/10408398.2013.781011).
  11. ↑ Na Sun, Haitao Wu, Ming Du, Yue Tang, Hongwei Liu, Yinghuan Fu et Beiwei Zhu, « Food protein-derived calcium chelating peptides: A review », Trends in Food Science & Technology, vol. 58,‎ , p. 140–148 (ISSN 0924-2244, DOI 10.1016/j.tifs.2016.10.004).
  12. ↑ « Supplémentation en calcium : risques cardiovasculaires ? », Prescrire, vol. 33, no 353,‎ , p. 190–191.
  13. ↑ a et b « Produits efficaces en prévention du cancer colorectal », sur inra.fr (version du sur Internet Archive).
  14. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r et s (en) Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture et Organisation mondiale de la Santé, Human Vitamin and Mineral Requirements : Report of a joint FAO/WHO expert consultation Bangkok, Thailand, Rome, Food and Nutrition Division, , 286 p. (lire en ligne), chap. 11 (« Calcium »), p. 151–172.
  15. ↑ a b c d e f g h i j k et l (en) Léon Guéguen et Alain Pointillart, « The Bioavailability of Dietary Calcium », Journal of the American College of Nutrition, vol. 19, no sup2,‎ , p. 119S–136S (ISSN 0731-5724 et 1541-1087, DOI 10.1080/07315724.2000.10718083).
  16. ↑ (en) Jane E. Kerstetter, Kimberly O. O'Brien et Karl L. Insogna, « Dietary protein, calcium metabolism, and skeletal homeostasis revisited », American Journal of Clinical Nutrition, vol. 78, no 3,‎ , p. 5845-5925 (DOI 10.1093/ajcn/78.3.584S, lire en ligne).
  17. ↑ a et b (en) C. M. Weaver et K. L. Plawecki, « Dietary calcium: adequacy of a vegetarian diet », The American Journal of Clinical Nutrition, vol. 59, no 5,‎ , p. 1238S–1241S (ISSN 0002-9165, DOI 10.1093/ajcn/59.5.1238S).
  18. ↑ (en) Benjamin J. Abelow, Theodore R. Holford et Karl L. Insogna, « Cross-cultural association between dietary animal protein and hip fracture : A hypothesis », Calcified Tissue International, vol. 50, no 1,‎ , p. 14–18 (ISSN 0171-967X et 1432-0827, DOI 10.1007/bf00297291, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  19. ↑ (en) Roichi Itoh, Noriko Nishiyama et Yasuo Suyama, « Dietary protein intake and urinary excretion of calcium: a cross-sectional study in a healthy Japanese population », The American Journal of Clinical Nutrition, vol. 67, no 3,‎ , p. 438–444 (ISSN 0002-9165, DOI 10.1093/ajcn/67.3.438, lire en ligne, consulté le ).
  20. ↑ a et b (en) Emerentia C. H. van Beresteijn, Jantine H. Brussaard et Marinus van Schaik, « Relationship between the calcium-to-protein ratio in milk and the urinary calcium excretion in healthy adults—a controlled crossover study », The American Journal of Clinical Nutrition, vol. 52, no 1,‎ , p. 142–146 (ISSN 0002-9165, DOI 10.1093/ajcn/52.1.142, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  21. ↑ (en) Nancy M. Lewis, Mary S. K. Marcus, Alison R. Behling et J. L. Greger, « Calcium supplements and milk: effects on acid-base balance and on retention of calcium, magnesium, and phosphorus », The American Journal of Clinical Nutrition, vol. 49, no 3,‎ , p. 527–533 (ISSN 0002-9165, DOI 10.1093/ajcn/49.3.527, lire en ligne [PDF], consulté le ).
  22. ↑ a et b (en) « Position of the American Dietetic Association: Vegetarian Diets », Journal of the American Dietetic Association, vol. 109, no 7,‎ , p. 1266–1282 (ISSN 0002-8223, DOI 10.1016/j.jada.2009.05.027, lire en ligne, consulté le ) ; « Position officielle de l'Association américaine de diététique au sujet de l'alimentation végétarienne » [PDF] (traduction en français du document) (version du sur Internet Archive).
  23. ↑ (en) E. M. Balk, G. P. Adam, V. N. Langberg, A. Earley et al., « Global dietary calcium intake among adults: a systematic review », Osteoporosis International, vol. 28, no 12,‎ , p. 3315–3324 (ISSN 0937-941X et 1433-2965, PMID 29026938, PMCID PMC5684325, DOI 10.1007/s00198-017-4230-x, lire en ligne, consulté le ).
  24. ↑ « Apports nutritionnels conseillés en calcium pour la population française », sur anses.fr (version du sur Internet Archive).
  25. ↑ Conseil des Communautés européennes, « DIRECTIVE DU CONSEIL du 24 septembre 1990 relative à l'étiquetage nutritionnel des denrées alimentaires », Journal officielle du CEE, no L 276,‎ , p. 40–44, Annexe I (lire en ligne).
  26. ↑ Régime alimentaire, nutrition et prévention des maladies chroniques : rapport d'une consultation OMS/FAO d'experts, Organisation mondiale de la santé, coll. « Série de rapports techniques » (no 916), (ISBN 978-92-4-220916-7).
  27. ↑ (en) Karl Michaëlsson, Håkan Melhus, Eva Warensjö Lemming, Alicja Wolk et Liisa Byberg, « Long term calcium intake and rates of all cause and cardiovascular mortality: community based prospective longitudinal cohort study », BMJ, vol. 346,‎ , f228 (ISSN 1756-1833, PMID 23403980, PMCID PMC3571949, DOI 10.1136/bmj.f228, lire en ligne, consulté le ).
  28. ↑ (en) Jiyoung Ahn, Demetrius Albanes, Ulrike Peters, Arthur Schatzkin et al., « Dairy Products, Calcium Intake, and Risk of Prostate Cancer in the Prostate, Lung, Colorectal, and Ovarian Cancer Screening Trial », Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, vol. 16, no 12,‎ , p. 2623–2630 (ISSN 1055-9965 et 1538-7755, DOI 10.1158/1055-9965.epi-07-0601, lire en ligne, consulté le ).
  29. ↑ Melina Vesanto, Victoria Harrison et Brenda Charbonneau-Davis, Devenir végétarien, Éditions de l'Homme, , 288 p. (ISBN 9782761912792).
  30. ↑ (en) Alan R. Gaby, Preventing and Reversing Osteoporosis, Prima Publishing, , 320 p. (ISBN 0761500227).
  31. ↑ « Le calcium », Diététique en action, vol. 12, no 1,‎ .
  32. ↑ Paul Lépine et Danielle Ruelens, La ménopause : aux hormones ou au naturel? Une approche intégrée, Éditions Québecor, .
  33. ↑ (en) Vicky Tai, William Leung, Andrew Grey, Ian R. Reid et Mark J. Bolland, « Calcium intake and bone mineral density: systematic review and meta-analysis », BMJ, vol. 351,‎ , h4183 (ISSN 1756-1833, PMID 26420598, PMCID PMC4784773, DOI 10.1136/bmj.h4183, lire en ligne, consulté le ).
  34. ↑ (en) Mark J. Bolland, William Leung, Vicky Tai, Sonja Bastin, Greg D. Gamble, Andrew Grey et Ian R. Reid, « Calcium intake and risk of fracture: systematic review », BMJ, vol. 351,‎ , h4580 (ISSN 1756-1833, PMID 26420387, PMCID PMC4784799, DOI 10.1136/bmj.h4580, lire en ligne, consulté le ).
  35. ↑ (en) Ian R. Reid, Barbara Mason, Anne Horne, Ruth Ames, Helen E. Reid, Usha Bava, Mark J. Bolland et Greg D. Gamble, « Randomized Controlled Trial of Calcium in Healthy Older Women », The American Journal of Medicine, vol. 119, no 9,‎ , p. 777–785 (ISSN 0002-9343, DOI 10.1016/j.amjmed.2006.02.038, lire en ligne, consulté le ).
  36. ↑ (en) Michalis K. Picolos, Victor R. Lavis et Philip R. Orlander, « Milk–alkali syndrome is a major cause of hypercalcaemia among non‐end‐stage renal disease (non‐ESRD) inpatients », Clinical Endocrinology, vol. 63, no 5,‎ , p. 566–576 (ISSN 0300-0664 et 1365-2265, DOI 10.1111/j.1365-2265.2005.02383.x).
  37. ↑ (en) Mark J. Bolland, P. Alan Barber, Robert N. Doughty, Barbara Mason, Anne Horne, Ruth Ames, Greg D. Gamble, Andrew Grey et Ian R. Reid, « Vascular events in healthy older women receiving calcium supplementation: randomised controlled trial », BMJ, vol. 336, no 7638,‎ , p. 262–266 (ISSN 0959-8138 et 1468-5833, PMID 18198394, PMCID PMC2222999, DOI 10.1136/bmj.39440.525752.BE, lire en ligne, consulté le ).
  38. ↑ (en) Mark J. Bolland, Alison Avenell, John A. Baron, Andrew Grey, Graeme S. MacLennan, Greg D. Gamble et Ian R. Reid, « Effect of calcium supplements on risk of myocardial infarction and cardiovascular events: meta-analysis », BMJ, vol. 341, no jul29 1,‎ , c3691–c3691 (ISSN 0959-8138 et 1468-5833, PMID 20671013, PMCID PMC2912459, DOI 10.1136/bmj.c3691, lire en ligne, consulté le ).
  39. ↑ (en) Judith Hsia, Gerardo Heiss, Hong Ren, Matthew Allison et al., « Calcium/Vitamin D Supplementation and Cardiovascular Events », Circulation, vol. 115, no 7,‎ , p. 846–854 (ISSN 0009-7322 et 1524-4539, DOI 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.673491, lire en ligne, consulté le ).
  40. ↑ (en) Qian Xiao, Rachel A. Murphy, Denise K. Houston, Tamara B. Harris et al., « Dietary and Supplemental Calcium Intake and Cardiovascular Disease Mortality: The National Institutes of Health–AARP Diet and Health Study », JAMA Internal Medicine, vol. 173, no 8,‎ , p. 639 (ISSN 2168-6106, PMID 23381719, PMCID PMC3756477, DOI 10.1001/jamainternmed.2013.3283, lire en ligne, consulté le ).
  41. ↑ a et b (en) « How a cheap mineral could make a better battery — and help the planet », Nature, vol. 573, no 7773,‎ , p. 166–166 (DOI 10.1038/d41586-019-02634-0, lire en ligne  , consulté le ).
  42. ↑ « Indicateur des échanges import/export », indiquer NC8=28051200(Archive.org • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?), sur Direction générale des douanes (consulté le ).

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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  • (en) « Technical data for Calcium » (consulté le ), avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope


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