Calcium et phosphore – Trouver le bon équilibre

Introduction

Les affections ostéo-articulaires liée à la croissance telles que les ostéochondroses, les dysplasies articulaires, les ostéodystrophies ou les déformations osseuses sont fréquemment observées chez les chiens, les chiens de grandes races et les chiens de races géantes à croissance rapide étant particulièrement exposés. La phase de consolidation est une étape majeure de la vie chez toutes les espèces mais elle revêt une importance capitale chez les jeunes animaux à croissance rapide dont le squelette présente une vulnérabilité importante pendant cette période ; les chiens entrent dans cette catégorie. Une alimentation équilibrée fournissant des quantités adéquates d’énergie et de nutriments est essentielle pour la santé du système musculo-squelettique, car les déficits peuvent exacerber certaines affections dont l’origine n’est pas principalement nutritionnelle. Les signes d’affections ostéo-articulaires liés à la croissance peuvent aller d’une boiterie légère et transitoire à des troubles graves de la locomotion ; une déviation douloureuse d’un ou plusieurs membres et un gonflement articulaire peuvent également être observés. Une malnutrition pendant les premiers mois de la vie peut avoir des conséquences négatives à long terme sur la santé du chien.

À partir de combien est-ce trop ?

Un des problèmes majeurs posés par l’alimentation d’un chiot en croissance est de savoir de quelle quantité d’énergie il a idéalement besoin. Un apport calorique excessif conduit à une surcharge pondérale aiguë chez l’animal (la vitesse de croissance est alors plus rapide que prévu), ce qui représente une charge supplémentaire pour le squelette en croissance 1. Même dans le cas de certaines affections ostéo-articulaires d’origine héréditaire, telles que la dysplasie de la hanche (Figure 1), la prévalence peut être réduite grâce à une restriction énergétique pendant la croissance 2. Il est désormais admis qu’un chiot qui grandit rapidement en raison d’un apport énergétique excessif présente un risque beaucoup plus élevé de surpoids ou d’obésité à l’âge adulte 3. Plusieurs facteurs, tels que la race, le niveau d’activité, l’habitat et l’état de santé, influent sur les besoins énergétiques quotidiens ; l’apport calorique optimal peut donc varier considérablement d’un individu à l’autre. Chez les chiens adultes, il est recommandé d’évaluer la note d’état corporel (NEC) pour vérifier si l’apport énergétique est excessif ou insuffisant ; si un chien adulte présente une NEC élevée et un excès de tissu adipeux, la teneur énergétique de son alimentation est probablement excessive. Ce n’est pas le cas pour les chiots chez qui la suralimentation peut accélérer la croissance et conduire au surpoids en l’absence d’excédent de masse grasse. Ces chiots peuvent même paraître minces et sous-alimentés alors qu’ils sont trop lourds. Les chiots de la même portée de la Figure 2 illustrent de manière impressionnante l’impact de l’apport énergétique pendant la croissance : les deux chiens ont la même note d’état corporel mais celui de gauche, qui a reçu un apport énergétique plus important à partir de l’âge de 8 semaines, est nettement plus grand et sa silhouette est élancée.

Une vitesse de croissance élevée et le poids supplémentaire qu’elle entraîne représentent un stress supplémentaire pour le squelette en développement. Pour déterminer la vitesse de croissance optimale, le moyen le plus fiable est donc de peser régulièrement les chiots (une fois par semaine, par exemple) et de comparer leur croissance aux courbes de croissance 4. La courbe de croissance optimale varie en fonction du poids idéal estimé du chien adulte et il est donc crucial de le connaître aussi précisément que possible. Il est important de noter que les recommandations d’apports énergétiques quotidiens figurant sur les emballages des aliments pour animaux de compagnie peuvent être assez élevées. De plus, calculer les besoins caloriques à l’aide de l’équation 2006 du National Research Council (NRC) des États-Unis 5 risque de surestimer le résultat. Aussi bien chez les chiots vivant en chenil que chez des chiots de particuliers, des études récentes ont mis en évidence un besoin énergétique nettement inférieur 4,6 et les dernières recommandations actualisées en tiennent compte*. Le besoin énergétique quotidien moyen (énergie métabolisable [EM]) des chiots peut être estimé comme suit 4:

EM ingérée [MJ] = (1,063-0,565 x [poids actuel/poids adulte estimé]) x poids actuel^0,75

* https://europeanpetfood.org/pet-food-facts/fact-sheets/nutrition/nutritional-needs-of-cats-and-dogs/

Calcium et phosphore alimentaires 

Les deux principaux constituants de l’os, le calcium et le phosphore, sont liés par une relation fonctionnelle et régulatrice, et il est préférable de les considérer ensemble. Les besoins absolus en ces deux minéraux, ainsi que leur rapport (la fourchette recommandée est comprise entre 1 : 1 et 2 : 1), doivent être soigneusement calculés, car un excès ou une carence en l’un ou l’autre de ces minéraux pendant la phase de développement peuvent être des facteurs prédisposants majeurs à une affection ostéo-articulaire d’origine nutritionnelle liée à la croissance. Une évaluation rétrospective des cas vus par les auteurs à l’université Ludwig-Maximilian montre que l’alimentation de la majorité des chiots présentant des signes d’affection ostéo-articulaire présentaient un excès ou un déficit en calcium et/ou en phosphore ; la répartition a cependant évolué au fil des ans. Une première étude (en 1998) a montré un excès de calcium chez 61 % des chiots affectés et un déficit dans seulement 20 % des cas 1. Une deuxième étude, réalisée en 2018, indique que la majorité des patients atteints d’une affection articulaire liée à la croissance (58 %) recevaient une alimentation déficitaire en calcium avant le diagnostic orthopédique, alors qu’un excès de calcium n’était impliqué que dans 21 % des cas 7.

On peut se demander pourquoi de tels déséquilibres alimentaires sont si problématiques chez les chiots alors qu’ils le sont beaucoup moins chez les humains. L’une des explications est que les chiens atteignent leur maturité beaucoup plus tôt que les humains, la quasi-totalité de la phase de croissance étant achevée en une seule année. Par conséquent, si les chiots ne reçoivent pas les nutriments adéquats, même pendant une période limitée, les conséquences sont beaucoup plus graves que chez les enfants et les adolescents. Une autre différence entre l’espèce canine et l’espèce humaine doit être prise en compte : les mécanismes adaptatifs permettant de compenser un excès ou une carence en calcium et en phosphore sont pratiquement inexistants dans l’espèce canine 8. Chez elle, l’absorption intestinale des deux minéraux n’est pas la principale voie de régulation, c’est le squelette qui stocke et mobilise le calcium et le phosphore selon les besoins 9,10. Si l’on considère que l’espèce canine a évolué en tant que prédateur, cela est tout à fait logique : soit les proies étaient disponibles, fournissant de l’énergie et des minéraux en abondance, soit l’énergie et les minéraux étaient rares, empêchant la régulation de l’absorption intestinale en fonction de l’énergie fournie. Cette régulation osseuse est l’un des facteurs du développement des signes cliniques liés à la malnutrition calcique et phosphorique chez les chiots et les chiens adultes.

Un apport de calcium insuffisant pendant la phase de croissance peut provoquer une hyperparathyroïdie nutritionnelle secondaire, avec une réduction de la synthèse osseuse globale responsables de divers signes cliniques, notamment des fractures pathologiques lors d’un effort physique normal 11. Dans ce contexte, il est important de noter qu’une excrétion fécale accrue de matière sèche (soit à cause d’une faible digestibilité alimentaire, soit à cause d’un apport alimentaire élevé) augmente également les pertes fécales en calcium et phosphore 12,13,14, ce qui accroît donc les besoins quotidiens en minéraux. Comme indiqué plus haut, un nombre considérable et croissant de chiots atteints d’affections ostéo-articulaires liées à la croissance reçoivent un régime déficitaire en calcium. Cependant, c’est l’excès de calcium qui fait l’objet de la plus grande attention dans la littérature : plusieurs publications indiquent qu’une affection ostéo-articulaire liée à la croissance peut être provoquée expérimentalement chez des chiots Dogues Allemands avec un excès de calcium alimentaire 15,16. Dans la plupart de ces essais, seul l’apport en calcium était cependant supérieur aux recommandations ; cela a entraîné une utilisation réduite d’autres éléments essentiels au développement du squelette, comme le phosphore, le zinc et le cuivre. Par conséquent, ces affections ostéo-articulaires liées à la croissance peuvent être causées, ou du moins aggravées, par une carence secondaire en ces minéraux, le phosphore en particulier 17. Cette hypothèse concorde avec les résultats d’une étude qui a examiné les effets d’un excès de calcium associé à un excès de phosphore (pour permettre une digestibilité réduite de cet élément) chez des chiens de moyennes et grandes races, sans qu’aucun signe clinique d’affections ostéo-articulaires liées à la croissance ne soit observé 18. Au contraire, il a été montré qu’un faible apport en phosphore avait des effets négatifs substantiels (mais réversibles) sur la santé du squelette 19,20 (Figure 3). D’autres troubles du développement décrits dans diverses publications pourraient également être liés à une carence en phosphore 21,22. Il convient enfin de noter que si un apport quotidien en protéines supérieur aux recommandations est souvent soupçonné d’être préjudiciable au développement du squelette, il s’agit là d’un mythe. Des études ont prouvé que la teneur en protéines de l’alimentation des chiots n’avait aucun effet sur le développement de leur squelette 23,24.

Comment calculer les besoins nutritionnels quotidiens ? 

Pour recommander des apports journaliers qui répondent aux besoins de la majorité de la population, l’approche de base consiste à déterminer les besoins nets de chaque nutriment à différents stades de la vie, et à estimer les variations de biodisponibilité en fonction de la source du nutriment. Il existe plusieurs façons d’estimer ces besoins. Les expériences visant à étudier la relation dose-effet d’un nutriment particulier peuvent permettre de savoir ce qui se passe en cas d’apport insuffisant, adéquat et excessif, mais ces essais doivent être hautement standardisés, en sélectionnant minutieusement les paramètres cibles appropriés permettant d’évaluer l’effet du nutriment étudié. Pour le calcium et le phosphore, définir ces paramètres est assez difficile. D’une part, l’apparition de signes cliniques spécifiques peut être tardive par rapport au début de la malnutrition ; l’homéostasie du calcium et du phosphore est étroitement contrôlée, de sorte que les concentrations sériques restent stables pendant une longue période, même en cas de carence grave. D’autre part, les signes cliniques peuvent être influencés par des facteurs tels que le rapport entre calcium et phosphore dans l’alimentation, l’apport énergétique, la vitesse de croissance et des prédispositions génétiques aux affections ostéo-articulaires. Les besoins en calcium et en phosphore des chiots, tels que définis par le NRC 5, sont déterminés à partir de recherches menées sur des chiots de grandes races et de races géantes, principalement âgés de moins de 6 mois. Les données de ces essais ont ensuite été extrapolées pour couvrir toute la période de croissance des chiots, quelle que soit leur taille. L’objectif était de « satisfaire ou dépasser » les besoins de tous les chiots ; il était donc logique que ces recommandations s’appuient sur le groupe de chiots ayant les besoins les plus élevés, c’est-à-dire les chiots de races géantes. Cependant, cette méthode ne tient pas compte des différences individuelles ni du fait que la durée de la période critique de croissance maximale diffère en fonction de la taille des chiens. Alors que la croissance des chiots de grandes races et de races géantes peut durer jusqu’à 12-15 mois, les chiots de petites races peuvent atteindre leur poids adulte à 7-8 mois, de sorte que l’extrapolation des données des premiers risque de surestimer les besoins des seconds. En outre, si les besoins sont estimés à partir des données collectées pendant la croissance précoce, les besoins pour la période de croissance ultérieure seront surestimés, car la croissance quotidienne ralentit.

Calculs nutritionnels

Pour déterminer l’apport quotidien optimal d’un nutriment, une autre approche consiste à effectuer un calcul factoriel, qui additionne les quantités requises pour l’entretien et pour la performance. L’avantage de cette méthode est qu’elle prend en compte les besoins individuels précis pour une étape de vie donnée. Elle a été utilisée avec succès chez les animaux de rente, par exemple pour déterminer les rations optimales pour la production de lait chez les vaches et pour l’engraissement des porcs. Chez les chiots, les facteurs à prendre en compte sont les synthèses tissulaires pendant la croissance et le besoin d’entretien rapporté au poids actuel 25. Le besoin d’entretien correspond à l’apport nutritionnel nécessaire pour compenser les pertes endogènes inévitables dans les selles, l’urine, la sueur, la peau, le pelage, etc. Cependant, comme l’organisme n’absorbe pas 100 % des nutriments ingérés, la disponibilité réelle doit être prise en compte pour obtenir le « besoin d’entretien brut » et établir une recommandation nutritionnelle 26.

L’équation est la suivante :

Recommandation nutritionnelle pour l’entretien = e/disponibilité [%] x 100 

(e = pertes endogènes)

Il est évident que la recommandation nutritionnelle globale est fortement influencée par la disponibilité d’un nutriment ; si la disponibilité moyenne est réduite de moitié, la recommandation nutritionnelle double. La disponibilité des minéraux variant selon les sources et la composition globale de l’alimentation, des niveaux d’apport adéquats ne peuvent être garantis sans intégrer une marge de sécurité dans la disponibilité moyenne. 

Le gain tissulaire pendant la croissance nécessite de prendre en compte un apport nutritionnel supplémentaire dans l’équation, comme suit :

Besoin net de croissance = gain moyen quotidien x concentration du nutriment dans le tissu synthétisé

La recommandation nutritionnelle pour la croissance peut donc être calculée sur cette base, comme suit :

(e + besoin net de croissance)/disponibilité [%] x 100

Dans l’espèce canine, la taille et le poids présentent une hétérogénéité exceptionnellement élevée, de sorte que, pour générer la courbe de croissance d’un chiot en particulier, il est important d’estimer correctement son poids futur à l’âge adulte (en se basant sur le poids idéal du parent du même sexe ou, si celui-ci n’est pas disponible, sur le poids moyen selon le standard de la race). Il existe également des différences de vitesse de croissance entre les races petites, moyennes, grandes et géantes. Il est donc nécessaire de classer les chiens en fonction de leur poids adulte, afin de mieux définir les recommandations relatives à l’apport en calcium et en phosphore. De plus, la croissance n’étant pas un processus linéaire, le classement par catégories d’âge permet de préciser davantage les recommandations. En début de croissance, les besoins pour la synthèse tissulaire sont très élevés mais ils diminuent au fur et à mesure que le chien approche de son poids adulte ; les besoins d’entretien représentent alors la majeure partie des besoins totaux en énergie et en nutriments. Le calcul factoriel pour le calcium et le phosphore doit prendre en compte ces deux aspects. 

Il existe différentes façons d’exprimer les recommandations nutritionnelles. Le NRC fournit les valeurs en fonction de l’énergie métabolisable (EM). La valeur absolue calculée à partir de cette référence dépend du besoin énergétique, qui peut beaucoup varier en fonction des individus. Un chiot Terre-Neuve exigera par exemple moins d’EM qu’un dogue allemand du même âge et de même poids, à cause des différences de tempérament et d’activité. Comme alternative à l’EM de référence, il est possible d’exprimer une recommandation d’apport quotidien en fonction du poids métabolique (kg^0,75). Cette méthode présente l’avantage de calculer les besoins exacts pour un chien donné (et donc d’affiner l’équilibre alimentaire) mais elle ne renseigne pas directement sur la teneur en nutriments requise dans l’alimentation. Celle-ci doit être calculée pour chaque cas en utilisant le besoin en énergie métabolisable individuel.

En matière de calcium et de phosphore, les recommandations nécessaires aux calculs figurent dans le Tableau 1, en fonction de l’âge et du poids. L’exemple pratique d’un jeune chiot nourri avec un aliment du commerce peut aider à expliquer les différentes étapes (Encadré 1). 

Tableau 1. Besoins en calcium et phosphore pour des chiots exprimés par rapport au poids métabolique (kg^0,75) (d’après 26).

Encadré 1. Calcul des teneurs en calcium (Ca) et en phosphore (P) requis pour « Max », un chiot Berger Allemand de 22 semaines dont le poids actuel est de 20 kg et le poids adulte estimé à 35 kg.

Un propriétaire souhaitant donner une alimentation ménagère doit savoir que la plupart des recettes doivent être complétées par des minéraux et des vitamines pour répondre aux besoins quotidiens. Comme il existe de nombreux compléments disponibles, la somme des apports nutritionnels de tous les composants de l’alimentation doit être faite et le résultat sera comparé au besoin pour permettre de choisir le produit adéquat (Figure 5). Un exemple de ration ménagère est présenté dans le Tableau 2, où il apparaît que 20 g d’un complément minéral contenant 22,5 % de calcium et 10,5 % de phosphore permettent de couvrir les apports journaliers recommandés pour ces minéraux. Notons également que le rapport alimentaire Ca/P de 1,3/1 se situe dans la fourchette idéale (soit entre 1/1 et 2/1). Toutefois, pour répondre aux besoins, il faut augmenter la supplémentation quotidienne si la concentration en nutriments est plus faible, ou la diminuer si l’apport en nutriments est plus élevé. 

Tableau 2. Ration ménagère potentielle formulée pour répondre aux besoins d’un chiot Berger Allemand de 22 semaines, pesant actuellement 20 kg et dont le poids adulte est estimé à 35 kg.

Conclusion

Les besoins en énergie métabolisable et en nutriments évoluent au cours de la croissance, de sorte qu’une bonne vue d’ensemble des besoins nutritionnels d’un chiot implique d’adapter régulièrement la ration. Bien que des examens bimensuels soient censés être suffisants pour les chiots dont la croissance suit la courbe recommandée, tous les chiots devraient être pesés chaque semaine et leur poids comparé à la courbe de croissance optimale pour suivre l’évolution. En cas d’écart par rapport au poids idéal, le régime alimentaire (et surtout l’EM fournie) doit être immédiatement corrigé. Par souci de simplicité, cet article ne prend en compte que l’énergie métabolisable, le calcium et le phosphore, mais en général, les besoins en minéraux, oligoéléments et vitamines devraient aussi être pris en compte lors de l’examen des besoins nutritionnels d’un chiot. Bien que les calculs ne soient pas difficiles, ils illustrent le fait qu’une alimentation équilibrée doit prendre en compte de multiples facteurs.