Besoins en minéraux et en vitamine D chez le prématuré

J. Senterre , G. Putet , J. Rigo et B. Salle

99% du calcium et la grande majorité du phosphore se trouvent dans le squelette, mais aussi ces minéraux avec le magnésium sont des constituants des espaces inter-cellulaires et intracellulaires.

L'homéostasie du calcium et du phosphore et la minéralisation osseuse sont des fonctions complexes qui dépendent essentiellement des apports, des processus d'absorption intestinale, de la régulation rénale et du métabolisme de la vitamine D.

Ce chapitre présente les besoins minéraux et l'influence de certains facteurs sur l'absorption et la rétention des minéraux chez le prématuré, le nouveau-né et le nourrisson. Ces données ont été modifiées ces dernières années par l'étude possible du contenu minéral osseux grace aux techniques modernes de l'absorptiométrie. Celles-ci permettent d'étudier le contenu minéral, soit au niveau de certaines parties du squelette, soit du squelette total.

En conclusion, nous essaierons de donner des recommandations quant aux besoins en minéraux et en vitamine D durant cette période de la vie.

Vitamine D

Chez le nouveau-né, les besoins en vitamine D varient en fonction de l'âge gestationnel. Chez le prématuré, ils sont de l'ordre de 1000 à 2000 IU/j. Ces besoins sont nécessaires pour assurer une concentration plasmatique en 25OHD et 1,25OHD dans les limites physiologiques (>= 25 ng/ml et > 60 à 80 pg/ml) respectivement.

Lorsque l'on regarde la littérature, les apports sont très variables d'un article à l'autre ou d'une équipe à l'autre. Cette variation dépend des résultats du statut vitaminique D à la naissance dans des populations différentes. Aux Etats-Unis, l'administration de 400 à 600 unités UI/jour parait suffisante pour maintenir un taux de 25OHD plasmatique supérieur à 20 ng/ml. Quand le taux cordonal est entre 10 et 20 ng/ml, Hillman et col ont montré que les besoins en vitamine D devraient être au moins de 800 UI/j. D'autres auteurs ont suggéré que les besoins en vitamine D doivent être plus élevés du fait d'une mauvaise absorption intestinale de la vitamine D ou d'un défaut d'hydroxylation hépatique et rénal. Le trouble de d'absorption est dû à un déficit de synthèse des sels bilaires et de la lipase pancréatique. En réalité, les formules enrichies en triglycérides à chaine moyenne améliorent l'absorption des graisses et par là même celle de la vitamine D. Enfin le lait féminin contient peu d'acides gras polyinsaturés.

Des recommandations pour augmenter les apports en vitamine D au delà de 2000 UI en vue de diminuer l'incidence du rachitisme ou de l'ostéopénie du prématuré sont actuellement très contreversées. L'étiologie de l'ostéopénie du prématuré est multifactorielle, le facteur le plus important étant représenté par la déficience en calcium et en phosphore, beaucoup plus que par une déficience d'apport en vitamine D.

Actuellement la question se pose d'une administration supplé-mentaire chez un prématuré qui reçoit une formule contenant de la vitamine D (400 UI/litre en moyenne). Cette quantité reste faible même si l'enfant reçoit un demi litre de lait ; donc pas de changement quant aux doses d'administration.

Apports calciques

Les besoins en calcium et en phosphore peuvent être définis par comparaison à ceux d'un foetus in utero de même âge gestationnel ; le foetus reçoit en général de sa mère chaque jour entre 120 et 130 mg/kg de calcium et 70 à 75 mg/kg de phosphore durant le dernier trimestre de la gestation. Le contenu calcique osseux est de l'ordre de 30 grammes à la naissance.

Les études de balances métaboliques permettent de connaitre les apports en fonction des apports et du lait reçu (lait féminin ou formule pour prématuré), l'absorption intestinale et la rétention de calcium et de phosphore par l'organisme, sachant que le calcium se fixe toujours sur l'os (Tableau n°1). Le tableau n°1 donne les résultats des balances calciques chez les prématurés de moins de 1500 grammes nourris soit par un lait maternel, soit par une formule adaptée pour prématuré, soit nourri avec un lait maternel enrichi avec un supplément en minéraux (Eoprotin).

Les études de balances métaboliques montrent que le pourcentage d'absorption dépend de l'apport en vitamine D. Avec un apport correct (1500 UI/j), l'absorption du calcium chez un prématuré recevant du lait féminin est de l'ordre de 70% mais la rétention calcique est faible, ceci dû à un apport calcique faible et à une déficience d'apport phosphoré (25 à 30 mg/kg/j). Cette déficience s'accompagne d'une hypercalciurie car la minéralisation osseuse ne peut s'effectuer du fait du déficit en phosphore. En effet la fixation calcique au niveau de l'os nécessite du phosphore et il faut une molécule de phosphore pour deux molécules de calcium pour former le cristal d'hydroxyapatite.

Aussi à l'heure actuelle il est recommandé de supplémenter le lait maternel avec du phosphore et aussi du calcium. On peut trouver sur les marchés européens des supplémentations en poudre que l'on peut adjoindre très facilement au lait féminin, cette supplémentation en poudre apportant non seulement du calcium, du phosphore et du magnésium mais aussi des protéines.

Avec un lait adapté pour prématuré, l'absorption calcique varie entre 50 et 60% dépendant de la quantité de calcium et de la nature des sels calciques de la formule. L'adjonction dans ces formules d'acides gras à chaine moyenne (10 à 30% du total des graisses) améliore l'absorption des graisses et par là même du calcium. La rétention calcique varie entre 70 et 80 mg/kg/jour.

Apports phosphores

Le phosphore est non seulement un important constituant du squelette mais aussi un anion intracellulaire. Au niveau de l'os, le rapport calcium/phosphore est constant de la naissance jusqu'à l'âge adulte. Le phosphore est ainsi corrélé avec le contenu protéique, le rapport azote protéique/phosphore est de 17/1 dans les cellules de l'organisme. Le phosphore retenu chez le prématuré et le nouveau-né est proportionnel au calcium et à l'azote retenus suivant la formule suivante:

Ca retenuN retenue

P retenu = ____________ + ____________

2,217

Durant la vie foetale 75% du phosphore soit 55 mg/kg/j est retenu dans l'os et 18 mg/kg/j est retenu dans les tissus ; mais il en est de même après la naissance pour le phosphore absorbé.

A la naissance, chez le prématuré et le nouveau-né, l'absorption intestinale du phosphore, que ce soit avec le lait maternel ou avec des formules adaptées ou des formules 1er âge est toujours de plus de 90%. La phosphaturie est de l'ordre de 10 à 20 mg/kg/j (Tableau n°1).

Quand il y a un déficit dans l'absorption calcique, le phosphore absorbé est toujours en excès et est ainsi éliminé dans les urines. Aussi le rapport calcium/phosphore dans une formule, que ce soit chez le prématuré ou le nouveau-né, doit être proche de 2, comme ceci existe d'ailleurs dans le lait féminin.

Le magnésium

Le magnésium est un ion intracellulaire. Il est absorbé par simple diffusion, la quantité absorbée variant de 35 à 50% de l'apport. Le foetus reçoit de la mère entre 4 et 6 mg/kg/j durant le dernier trimestre.

Le résultat des balances de magnésium chez le prématuré montre que l'apport en magnésium avec le lait féminin est insuffisant ; de même la rétention est inférieure à celle in utero.

Avec une formule adaptée pour prématurés, la rétention en magnésium est suffisante de l'ordre de 5 à 6 mg/kg/j (Tableau n°1).

Le contenu minéral osseux

Les techniques d'absorptiométrie biphotonique ont relégué au second plan toutes les autres techniques de mesure du contenu minéral osseux telles que les radiographies osseuses, les études faites au niveau du radius par absorptiométrie monophotonique et les dosages sanguins des paramètres calciques qui sont souvent normaux même en cas d'ostéopénie majeure (Figure n°1).

Actuellement il est possible dans des conditions pathologiques soit à la naissance, soit au cours de la 1ère année de vie chez le prématuré de pouvoir suivre le contenu minéral osseux, soit localisé au niveau de la colonne lombaire, soit le contenu minéral osseux total, et de pouvoir diagnostiquer une ostéopénie, ceci avec une irradiation très faible (1 à 3 mRem). De même lorsqu'un régime particulier est donné à ces enfants, pauvres ou riches en calcium, on peut suivre de la même façon le contenu minéral osseux. Les études en cours ont montré que soit au niveau de la colonne lombaire, soit au niveau du corps total, l'ostéopénie était constante quelque soit le régime d'apport calcique et phosphoré ; cette ostéopénie se corrige dans la première année de vie dans la majorité des cas.

Recommandations pratiques

Le taux de calcium, phosphore et magnésium et le rapport calcium/phosphore du lait maternel apparaissent optimaux pour les besoins de l'enfant à terme et du prématuré pesant plus de 2 kg 500.

Pour les enfants nourris au lait artificiel le contenu calcique doit être plus élevé sachant que seulement 50% du calcium ingéré sera absorbé.

Pour le prématuré dont le poids est inférieur à 2,5 kg, des apports élevés en calcium et en phosphore doivent être assurés pour obtenir une minéralisation osseuse adéquate. Les apports doivent se situés entre 120 et 150 mg/kg/j de calcium et 60 et 75 mg/kg/j de phosphore ; les laits artificiels pour prématuré assurent ces apports. Le lait maternel doit être systématiquement enrichi (Tableau n°2).

Les apports en vitamine D, malgré le fait que les laits soient enrichis actuellement en France (400 à 500 UI/l), se révèlent insuffisants. Chez le prématuré, les apports doivent se situer entre 1000 et 1200 UI/j.

Lorsque l'on suspecte une ostéopénie ou une pathologie osseuse chez un nouveau-né ou un nourrisson, l'absorptiométrie biphotonique aux rayons X permet actuellement d'évaluer parfaitement le contenu minéral osseux et le comparer à des tables de références.

Conclusion

La rétention calcique et phosphorée chez l'enfant de petit poids de naissance est inférieure à celle d'un foetus in utero de même âge gestationnel. Comme démontré au niveau soit de la colonne lombaire, soit au niveau du squelette total, l'ostéopénie est constante chez le prématuré.

Le néonatologue et le pédiatre doivent garder à l'esprit que les apports calciques et phosphorés doivent être monitorés en particulier chez le prématuré de très petit poids de naissance.

L'absorptiométrie biphotonique est une nouvelle méthode précise, non invasive et peu irradiante qui permet de suivre le contenu minéral osseux de ces enfants.

Bibliographie

La bibliographie complète se trouve dans :

Salle BL, Senterre J, Putet G. Calcium, Phosphorus, Magnesium and vitamin D requirements in premature infants. In : BL Salle, PR Swyer editors. Nutrition of the Low Birthweight Infant. Nestlé Nutrition Workshop Series vol 32, Raven Press publishers. New York, 1993 ; 125-135.

Lait FormuleLait maternel

maternel pour prématuré enrichi

n 107 7

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Ca intake(mg/kg/d) 58±11 118 ± 10*101±19*

Ca feces(mg/kg/d) 17±10 42± 18*35±11*

Ca urine(mg/kg/d) 16± 87.3 ± 5 2±1*

Ca retention(mg/kg/d) 25±12 68± 11*65±14*

Ca absorption(%) 71±14 65± 1466±7.3

P intake(mg/kg/d) 24±672± 3*78±13*

P feces(mg/kg/d) 2 ±16± 2 4±1

P urine(mg/kg/d)traces6± 612±8*

P retention(mg/kg/d) 21±5 60± 6*62±9*

P absorption(%) 92±4 92± 2194±22

Mg intake(mg/kg/d)4.9±0.89.3± 2.1*7.5±0.7*

Mg feces(mg/kg/d)1.4±0.44.6± 1.9*4.5±0.8*

Mg urine(mg/kg/d)1.0±0.81.3± 1.00.3±0.2

Mg retention(mg/kg/d)2.5±0.93.4± 1.1*2.7±0.6

Mg absorption(%)70±10 52± 1240.2±9.2

Fat intake(g/kg/d)6.2±0.96.81± 2.24.17±1

Fat net absorption (%)79±1087.5± 379±6

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* values significantly different (p =< 0.01) compared with HM group

Ca : calcium, P : phosphorus, Mg : magnesium.

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Ca (mg/dl)P (mg/dl)

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Lait fémininde 25 à 30de 13 à 15

Lait 1er Agede 55 à 75de 39 à 58

Lait H.A.de 38 à 68de 21 à 35

Lait 2ème Agede 91 à 105de 69 à 82

Formule pour

prématurésde 70 à 80de 45 à 50

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