Biochimie clinique – Métabolisme phosphocalcique
Calcium sérique
Le calcium est le minéral le plus abondant de l'organisme humain — le corps d'un adulte en contient environ 1 000 à 1 200 g, dont 99 % stockés dans le squelette sous forme de cristaux d'hydroxyapatite conférant leur rigidité aux os et aux dents. Le 1 % restant, distribué dans les liquides extracellulaires, les cellules et les membranes, joue des rôles physiologiques fondamentaux : transmission neuromusculaire, contraction musculaire cardiaque et squelettique, coagulation sanguine (facteur IV de la cascade coagulante), exocytose des neurotransmetteurs, signalisation intracellulaire par le second messager Ca²⁺ et maintien de la perméabilité membranaire. Le dosage du calcium sérique total — exprimé en millimoles par litre (mmol/L) au Canada — mesure trois fractions circulantes : le calcium ionisé ou libre (Ca²⁺, physiologiquement actif, représentant environ 45 à 50 % du total), le calcium lié aux protéines plasmatiques principalement à l'albumine (40 à 45 %) et le calcium complexé aux anions organiques citrate, phosphate et bicarbonate (5 à 10 %). Seule la fraction ionisée exerce les effets biologiques du calcium et est régulée par les systèmes hormonaux. L'homéostasie calcique est assurée par trois acteurs hormonaux principaux en interaction constante : la parathormone (PTH) sécrétée par les glandes parathyroïdes en réponse à la baisse de la calcémie ionisée, qui stimule la résorption osseuse, la réabsorption tubulaire rénale du calcium et la synthèse rénale du calcitriol (vitamine D active) ; le calcitriol (1,25-dihydroxyvitamine D₃) qui augmente l'absorption intestinale du calcium ; et la calcitonine sécrétée par les cellules C de la thyroïde en réponse à l'hypercalcémie, qui inhibe la résorption osseuse. Une interprétation correcte de la calcémie totale exige systématiquement la prise en compte de l'albuminémie, car une hypoalbuminémie — extrêmement fréquente chez les patients hospitalisés malnutris ou porteurs d'une maladie chronique — abaisse fictivement la calcémie totale sans modifier la fraction ionisée physiologiquement active ; la formule de correction de la calcémie par l'albumine est indispensable dans ce contexte. Les deux principales anomalies du calcium sérique sont l'hypercalcémie et l'hypocalcémie, chacune ayant des étiologies, des présentations cliniques et des urgences thérapeutiques spécifiques.
Valeurs de référence et fractions du calcium
| Paramètre | Valeurs normales (adulte) | Remarques |
|---|---|---|
| Calcium total sérique | 2,20 à 2,60 mmol/L (8,8 à 10,4 mg/dL) | Valeur mesurée en routine dans le bilan biologique standard ; inclut les trois fractions (ionisée + liée aux protéines + complexée) ; doit être corrigée par l'albuminémie si celle-ci est anormale |
| Calcium ionisé (Ca²⁺ libre) | 1,15 à 1,35 mmol/L (4,6 à 5,4 mg/dL) | Fraction physiologiquement active ; mesurée directement sur sang total hépariné (gaz du sang) par électrode ion-sélective ; indiquée dans les situations où la protéinémie est perturbée (hypoalbuminémie, gammapathie), les urgences métaboliques et en soins intensifs |
| Calcium corrigé (formule albumine) | Calcium corrigé (mmol/L) = calcium mesuré + 0,02 × (40 − albuminémie en g/L) | Formule la plus utilisée en pratique clinique pour corriger la calcémie totale en cas d'hypoalbuminémie ; chaque diminution de 10 g/L de l'albumine par rapport à la valeur normale de 40 g/L sous-estime la calcémie réelle d'environ 0,20 mmol/L ; la formule surestime parfois la calcémie corrigée en cas d'hyperprotidémie ou d'acidose |
| Hypercalcémie légère | 2,60 à 2,99 mmol/L | Souvent asymptomatique ; investigation étiologique recommandée ; cause la plus fréquente : hyperparathyroïdie primaire |
| Hypercalcémie modérée | 3,00 à 3,49 mmol/L | Symptômes fréquents (polydipsie, polyurie, constipation, fatigue) ; investigation et traitement urgents selon le contexte clinique |
| Hypercalcémie sévère (crise hypercalcémique) | ≥ 3,50 mmol/L | Urgence médicale ; risque de déshydratation sévère, insuffisance rénale aiguë, arythmies cardiaques, coma ; hospitalisation immédiate requise |
| Hypocalcémie légère | 2,00 à 2,19 mmol/L | Souvent asymptomatique ; investigation étiologique recommandée |
| Hypocalcémie sévère | < 1,80 mmol/L (ou calcium ionisé < 0,90 mmol/L) | Urgence médicale ; risque de tétanie, laryngospasme, convulsions, arythmies ; correction IV urgente requise |
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La correction de la calcémie par l'albumine est une étape essentielle et souvent oubliée en pratique clinique. Exemple concret : un patient hospitalisé avec une albuminémie à 20 g/L (hypoalbuminémie sévère) et une calcémie totale mesurée à 2,20 mmol/L semble avoir une calcémie normale. Après correction : calcium corrigé = 2,20 + 0,02 × (40 − 20) = 2,20 + 0,40 = 2,60 mmol/L — soit une calcémie à la limite supérieure de la normale. Sans cette correction, une hypercalcémie masquée par l'hypoalbuminémie passerait totalement inaperçue. Inversement, une hypoalbuminémie peut faire conclure à tort à une hypocalcémie alors que la fraction ionisée est normale.
Causes d'hypercalcémie
L'hyperparathyroïdie primaire et les hypercalcémies d'origine maligne représentent ensemble plus de 90 % des causes d'hypercalcémie chez l'adulte :
| Cause | Mécanisme | Contexte clinique et caractéristiques biologiques |
|---|---|---|
| Hyperparathyroïdie primaire | Sécrétion excessive et autonome de PTH par un adénome parathyroïdien unique (85 % des cas), une hyperplasie des quatre glandes (10 à 15 %) ou un carcinome parathyroïdien (< 1 %) ; la PTH stimule la résorption osseuse, la réabsorption tubulaire du calcium et la synthèse de calcitriol | Cause la plus fréquente d'hypercalcémie en ambulatoire (50 à 60 % des cas) ; souvent asymptomatique, découverte fortuitement sur un bilan standard ; PTH élevée ou improprement normale (non freinée) malgré l'hypercalcémie ; phosphorémie basse ou normale basse ; calciurie élevée ; ostéoporose, lithiase rénale calcique, dépression comme manifestations chroniques |
| Hypercalcémie maligne (néoplasique) | Trois mécanismes : sécrétion tumorale de PTHrP (Parathyroid Hormone-related Protein) mimant la PTH (carcinomes épidermoïdes, rein, sein, vessie) ; ostéolyse directe par métastases osseuses (sein, myélome multiple, lymphomes) ; sécrétion ectopique de calcitriol par certains lymphomes | Cause la plus fréquente d'hypercalcémie en milieu hospitalier (40 à 50 % des hypercalcémies hospitalisées) ; hypercalcémie souvent sévère et d'évolution rapide ; PTH basse ou indétectable (inhibée par l'hypercalcémie) ; contexte oncologique connu ou à découvrir ; PTHrP élevée dans les formes humorales |
| Intoxication à la vitamine D | Absorption intestinale excessive de calcium par surdosage de vitamine D (cholécalciférol, calcitriol) ou de ses analogues | Contexte de supplémentation à doses élevées non surveillée ; 25-OH vitamine D très élevée ; PTH basse ; calciurie élevée ; peut survenir avec des doses supérieures à 10 000 à 50 000 UI/jour pendant des semaines à mois |
| Sarcoïdose et granulomatoses | Synthèse extra-rénale de calcitriol par les macrophages des granulomes (1α-hydroxylase non régulée) ; augmentation de l'absorption intestinale de calcium | Hypercalcémie dans 10 à 15 % des sarcoïdoses actives ; calcitriol (1,25-OH₂ vitamine D) élevé ; PTH basse ; ECA sérique élevée ; adénopathies médiastinales à l'imagerie thoracique ; répond bien aux corticoïdes qui inhibent la 1α-hydroxylase macrophagique |
| Hyperthyroïdie | Accélération du remodelage osseux par les hormones thyroïdiennes avec bilan calcique positif net en faveur de la résorption | Hypercalcémie légère à modérée, souvent asymptomatique ; TSH basse et T4 libre élevée ; se corrige avec le traitement de l'hyperthyroïdie |
| Syndrome des buveurs de lait (syndrome de Burnett) | Absorption excessive de calcium (suppléments de calcium + lait + antiacides carbonatés) avec alcalose métabolique réduisant l'excrétion rénale du calcium | Devenu rare depuis l'abandon des antiacides à base de carbonate de calcium en grande quantité ; contexte d'automédication excessive pour les brûlures gastriques ; alcalose métabolique + hypercalcémie + insuffisance rénale aiguë |
| Immobilisation prolongée | Déséquilibre entre formation et résorption osseuse en faveur de la résorption en l'absence de contraintes mécaniques sur le squelette | Particulièrement fréquente chez les jeunes adultes alités pour fracture ou pathologie neurologique ; hypercalcémie légère à modérée ; PTH basse ; phosphatases alcalines élevées |
| Hyperparathyroïdie tertiaire | Autonomisation des glandes parathyroïdes après une stimulation prolongée par l'hypocalcémie chronique (insuffisance rénale chronique) ; les glandes ne répondent plus à la correction de l'hypocalcémie et continuent à sécréter de la PTH de façon autonome après transplantation rénale réussie | Contexte de transplantation rénale récente après une longue période de dialyse ; PTH très élevée persistant après normalisation de la fonction rénale greffée ; peut nécessiter une parathyroïdectomie subtotale |
Manifestations cliniques de l'hypercalcémie
Les symptômes de l'hypercalcémie sont regroupés par la mnémotechnique classique « Stones, Bones, Groans and Psychic Moans » (calculs, os, ventre et psychisme) :
- Symptômes rénaux (« Stones ») : lithiase rénale calcique (néphrolithiase à oxalate de calcium ou phosphate de calcium) récidivante ; polyurie par résistance tubulaire à l'ADH (diabète insipide néphrogénique acquis) avec polydipsie compensatrice ; néphrocalcinose ; insuffisance rénale chronique dans les formes prolongées non traitées
- Symptômes osseux (« Bones ») : douleurs osseuses diffuses ; ostéoporose avec risque fracturaire augmenté ; dans les formes sévères et prolongées (rares) : ostéite fibrokystique (résorption sous-périostée des phalanges, tuméfactions brunes — brown tumors)
- Symptômes digestifs (« Groans ») : nausées, vomissements, anorexie, constipation (hypomotilité intestinale par réduction de l'excitabilité neuromusculaire) ; pancréatite aiguë (association avec l'hyperparathyroïdie primaire) ; ulcère gastroduodénal (la PTH stimule la sécrétion acide gastrique)
- Symptômes neuropsychiatriques (« Psychic Moans ») : fatigue, asthénie profonde, dépression, anxiété, troubles cognitifs, confusion mentale proportionnelle à la sévérité et à la rapidité d'installation de l'hypercalcémie ; dans les formes très sévères : obnubilation, coma hypercalcémique
- Symptômes cardiovasculaires : raccourcissement de l'intervalle QT à l'ECG (hypercalcémie → durée de potentiel d'action cardiaque raccourcie) ; hypertension artérielle ; arythmies dans les hypercalcémies sévères ; risque d'arrêt cardiaque au-delà de 4,0 à 4,5 mmol/L
Causes d'hypocalcémie
| Cause | Mécanisme | Contexte clinique et caractéristiques |
|---|---|---|
| Hypoparathyroïdie post-chirurgicale | Résection accidentelle ou lésion vasculaire des glandes parathyroïdes lors d'une thyroïdectomie totale ou d'une parathyroïdectomie étendue | Cause la plus fréquente d'hypocalcémie chronique ; survient dans les 24 à 48 heures post-opératoires ; PTH basse ou indétectable ; phosphorémie élevée (non freinée par la PTH) ; traitement par calcitriol + carbonate de calcium à vie |
| Hypoparathyroïdie auto-immune (idiopathique) | Destruction auto-immune des cellules principales des glandes parathyroïdes ; peut être isolée ou dans le cadre d'un syndrome polyendocrinien auto-immun (APS-1 : hypoparathyroïdie + insuffisance surrénale + candidose cutanéomuqueuse) | Souvent diagnostic d'exclusion ; recherche d'anticorps anti-NALP5 (marqueur de l'hypoparathyroïdie auto-immune) ; association à d'autres maladies auto-immunes endocriniennes |
| Carence sévère en vitamine D | Déficit en précurseur de la vitamine D active réduisant l'absorption intestinale du calcium et stimulant de façon réactionnelle la PTH (hyperparathyroïdie secondaire) | Cause très fréquente au Québec en raison de l'ensoleillement limité ; 25-OH vitamine D basse ; PTH élevée (hyperparathyroïdie secondaire réactionnelle) ; phosphorémie basse ; rachitisme chez l'enfant, ostéomalacie chez l'adulte ; traitement par supplémentation en vitamine D + calcium |
| Insuffisance rénale chronique avancée | Réduction de la synthèse rénale de calcitriol (1,25-OH₂ vitamine D) par diminution de la masse de néphrons fonctionnels + hyperphosphorémie chélatant le calcium circulant | Hypocalcémie proportionnelle à la sévérité de l'IRC ; PTH très élevée (hyperparathyroïdie secondaire de l'IRC) ; hyperphosphorémie ; traitement par calcitriol oral ou IV (Hectorol®, Zemplar®) et chélateurs du phosphore |
| Magnésémie basse (hypomagnésémie) | Le magnésium est indispensable à la sécrétion de PTH et à l'action de la PTH sur ses récepteurs osseux et rénaux ; une hypomagnésémie profonde bloque la sécrétion de PTH et entraîne une hypocalcémie résistante aux supplémentations en calcium seul | Cause fréquente et sous-diagnostiquée d'hypocalcémie chez les alcooliques, les patients sous diurétiques de l'anse ou sous inhibiteurs de la pompe à protons au long cours ; PTH basse malgré l'hypocalcémie (paradoxe) ; hypocalcémie réfractaire non corrigée tant que le magnésium n'est pas supplémenté |
| Pancréatite aiguë sévère | Saponification du calcium par les acides gras libérés lors de la nécrose pancréatique (formation de savons calciques insolubles) ; séquestration dans les foyers de stéatonécrose | Hypocalcémie facteur de gravité de la pancréatite aiguë (score de Ranson) ; souvent transitoire, se corrigeant avec la guérison de la pancréatite ; correction IV urgente si calcémie ionisée < 0,9 mmol/L ou calcium total < 1,8 mmol/L |
| Syndrome de l'os affamé (hungry bone syndrome) | Minéralisation osseuse massive et rapide après parathyroïdectomie pour hyperparathyroïdie primaire sévère ou secondaire de l'IRC — le squelette déminéralisé capte massivement le calcium circulant | Hypocalcémie sévère dans les jours suivant la parathyroïdectomie chez les patients avec ostéite fibrokystique ou ostéodystrophie rénale sévère ; peut être profonde et prolongée (plusieurs semaines) ; nécessite des apports massifs en calcium IV et oral + calcitriol |
| Pseudohypoparathyroïdie | Résistance périphérique à l'action de la PTH par mutation du gène GNAS1 codant la sous-unité Gsα couplant le récepteur de la PTH à l'adénylyl cyclase ; la PTH est élevée mais ses organes cibles (rein, os) ne répondent pas | Rare ; PTH très élevée avec hypocalcémie et hyperphosphorémie (profil paradoxal évocateur) ; phénotype d'Albright parfois associé (petite taille, brachydactylie, obésité, retard mental, calcifications sous-cutanées) |
Manifestations cliniques de l'hypocalcémie
Les symptômes de l'hypocalcémie résultent de l'hyperexcitabilité neuromusculaire liée à la dépolarisation facilitée des membranes en l'absence de calcium ionisé suffisant :
- Symptômes neuromusculaires : paresthésies péribuccales et acroparesthésies (fourmillements autour de la bouche, des doigts et des orteils — souvent le premier symptôme signalé) ; crampes musculaires douloureuses ; tétanie — spasmes musculaires involontaires caractéristiques touchant les mains (main d'accoucheur : flexion du poignet, adduction du pouce, extension des doigts), les pieds (équinisme) et le visage
- Signes cliniques évocateurs de tétanie latente : signe de Chvostek (contraction des muscles faciaux ipsilatéraux lors de la percussion du nerf facial au devant du tragus) ; signe de Trousseau (spasme carpopédal dans les 3 minutes suivant le gonflement d'un brassard tensionnel à une pression supérieure de 20 mmHg à la pression systolique)
- Laryngospasme : contraction spastique des cordes vocales pouvant entraîner une obstruction respiratoire — urgence vitale notamment chez le nourrisson
- Convulsions : tonico-cloniques généralisées, focales ou absences ; à évoquer devant toute épilepsie résistante au traitement anticomitial standard
- Manifestations cardiovasculaires : allongement de l'intervalle QT à l'ECG (hypocalcémie → allongement de la durée de la repolarisation ventriculaire) ; risque de torsades de pointes et de fibrillation ventriculaire dans les hypocalcémies sévères
- Manifestations chroniques de l'hypoparathyroïdie non traitée : calcifications des noyaux gris centraux (calcifications intracrâniennes — maladie de Fahr) visibles au scanner cérébral, cataracte, eczéma, candidose cutanéomuqueuse récidivante (APS-1), syndrome extrapyramidal
Bilan complémentaire orienté par la calcémie
Face à une anomalie de la calcémie, un bilan biologique complémentaire ciblé est indispensable pour orienter le diagnostic étiologique :
- PTH intacte (iPTH) par immunodosage de 2e ou 3e génération : dosage de première intention devant toute hypercalcémie ou hypocalcémie inexpliquée ; une PTH élevée devant une hypercalcémie confirme l'hyperparathyroïdie primaire ou tertiaire ; une PTH basse devant une hypercalcémie oriente vers une cause non parathyroïdienne (malignité, vitamine D, sarcoïdose) ; une PTH élevée devant une hypocalcémie oriente vers une carence en vitamine D ou une IRC (hyperparathyroïdie secondaire) ; une PTH basse devant une hypocalcémie confirme l'hypoparathyroïdie
- Phosphorémie : élevée dans l'hypoparathyroïdie (la PTH freine la réabsorption tubulaire du phosphore — son absence l'augmente) et dans l'IRC ; basse dans l'hyperparathyroïdie primaire (la PTH favorise la phosphaturie) et la carence en vitamine D
- 25-OH vitamine D (calcidiol) : marqueur du statut en vitamine D ; basse dans les carences ; élevée (ou 1,25-OH₂ vitamine D élevée) dans les intoxications et les granulomatoses
- Créatinine et DFG : évaluation de la fonction rénale pour différencier hyperparathyroïdie primaire et tertiaire ; nécessaire dans tout bilan phosphocalcique
- Calciurie des 24 heures : élevée dans l'hyperparathyroïdie primaire, les hypercalcémies malignes et les hypervitaminoses D ; basse (hypo-calciurie) dans l'hypercalcémie hypocalciurique familiale bénigne (mutation du calcium-sensing receptor — CaSR)
- PTHrP (PTH-related Protein) : dosée si suspicion d'hypercalcémie humorale maligne (PTH basse + cancer connu ou suspect) ; valeur diagnostique élevée mais dosage non disponible dans tous les laboratoires québécois
- ECG systématique devant toute anomalie de la calcémie pour évaluer l'intervalle QT corrigé (QTc) : raccourci dans l'hypercalcémie, allongé dans l'hypocalcémie
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L'hypercalcémie hypocalciurique familiale bénigne (HHF) est une cause importante à distinguer de l'hyperparathyroïdie primaire car elle ne nécessite aucun traitement. Causée par une mutation inactivatrice du récepteur sensible au calcium (CaSR) qui élève le seuil de régulation de la calcémie, elle se caractérise par une hypercalcémie légère chronique asymptomatique, une calciurie basse (rapport calciurie/créatininurie < 0,01), une PTH normale ou légèrement élevée et des antécédents familiaux de calcémie élevée asymptomatique. Une parathyroïdectomie réalisée par erreur chez ces patients ne corrige pas l'hypercalcémie et expose aux complications opératoires inutilement.
Urgences calciques nécessitant une prise en charge hospitalière immédiate
Appeler le 911 ou se rendre immédiatement aux urgences hospitalières dans les situations suivantes. En cas d'hypercalcémie sévère (calcémie ≥ 3,50 mmol/L) avec confusion, vomissements incoercibles, signes de déshydratation, arythmies cardiaques ou altération de la conscience — la crise hypercalcémique est une urgence médicale traitée en milieu hospitalier par hyperhydratation intraveineuse, bisphosphonates IV (zolédronate ou pamidronate) et parfois dialyse. En cas d'hypocalcémie sévère avec tétanie, laryngospasme, convulsions ou allongement marqué du QT à l'ECG — l'hypocalcémie symptomatique grave est traitée en urgence par gluconate de calcium intraveineux lent (10 mL à 10 % en 10 minutes sous monitoring cardiaque continu) suivi d'une perfusion de maintien.
Pour l'interprétation d'une anomalie de la calcémie, la prescription d'un bilan phosphocalcique complet ou le suivi d'une hyperparathyroïdie ou d'une hypoparathyroïdie connue, Clinique Omicron offre des consultations médicales dans ses points de service au Québec et en télémédecine. Pour prendre rendez-vous, visitez cliniqueomicron.ca.
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Clinique Omicron accompagne les patients dans l'évaluation des anomalies du calcium sérique, la prescription et l'interprétation du bilan phosphocalcique complet (calcium, phosphore, PTH, vitamine D, calciurie) et l'orientation vers les ressources spécialisées en endocrinologie, en néphrologie ou en chirurgie endocrinienne selon les résultats, dans ses points de service au Québec et en télémédecine. Pour prendre rendez-vous, visitez cliniqueomicron.ca.
Le contenu de cette page est fourni à titre informatif uniquement et ne remplace pas l'avis d'un professionnel de santé qualifié. Toute anomalie de la calcémie doit être évaluée par un médecin dans son contexte clinique complet avant toute décision thérapeutique.
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