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calcium

(latin calx, calcis, chaux)

Métal le plus commun du groupe des alcalinoterreux. (Élément chimique de symbole Ca.)

  • Numéro atomique : 20
  • Masse atomique : 40,08
  • Masse volumique (à 20 °C) : 1,55 g/cm3
  • Température de fusion : 840 °C

CHIMIE

Isolé par Davry en 1808, le calcium est un métal blanc et mou qui se laisse couper au couteau. Il est très abondant dans la nature, particulièrement sous forme de carbonate CaCO3 (roches calcaires) et aussi de sulfate hydraté (gypse) ou de phosphate tricalcique (os). Il brûle en donnant de la chaux vive CaO, se combine aisément aux halogènes, à l'hydrogène, à l'azote. On le prépare industriellement par électrolyse d'un mélange de chlorure et de fluorure de calcium fondu.

Composés

L'oxyde CaO est la chaux anhydre ; l'hydroxyde Ca(OH)2 est la chaux hydratée. Le fluorure CaF2 est la fluorine, ou spath fluor, utilisée pour préparer le fluor et comme fondant en métallurgie. Le chlorure CaCl2 sert à la dessiccation des gaz. Le sulfate CaSO4, qui existe hydraté sous forme de gypse, est utilisé pour la préparation du plâtre. Le nitrate Ca(NO3)2 est employé comme engrais azoté, de même que les phosphates. Le carbure CaC2, obtenu par action du carbone sur la chaux au four électrique, est décomposé par l'eau pour donner de l'acétylène. Le carbonate CaCO3 est très répandu dans la nature sous deux formes cristallines, la calcite et l'aragonite ; il se dissout, sous forme de carbonate acide Ca(HCO3)2, dans les eaux chargées de gaz carbonique ; certaines eaux souterraines abandonnent leur gaz carbonique en arrivant à l'air, et le sel neutre se dépose, formant des stalactites et stalagmites, ou des pétrifications. Chauffé en vase clos, le carbonate se dissocie en chaux vive et en gaz carbonique.

MÉDECINE

Dans le corps humain, le calcium est indispensable à la solidité osseuse et au fonctionnement des cellules musculaires et nerveuses.

Besoins de l'organisme en calcium

Le calcium est stocké dans les os (ceux-ci en contiennent environ 1 kilogramme, soit 99 % du calcium de l'organisme), dont il assure la solidité, sous forme de phosphate et de citrate de calcium. Il intervient dans le fonctionnement des muscles, en particulier du myocarde, et dans la commande des muscles par les nerfs. Le calcium joue aussi un rôle dans la perméabilité des membranes cellulaires aux ions, dans la réception des messages hormonaux par les cellules et dans l'activation des enzymes. Enfin, il intervient dans plusieurs étapes de la coagulation du sang.

Sources de calcium

Le calcium est essentiellement contenu dans les produits laitiers. Ils apportent de 60 à 80 % du calcium total consommé. Le lait en fournit 120 milligrammes pour 100 grammes, le fromage frais de 70 à 170, le fromage de 150 à 900. Les apports quotidiens recommandés sont de 600 à 1 200 milligrammes jusqu'à l'adolescence, puis de 900 milligrammes chez l'adulte (au moins 1 200 chez la femme ménopausée, au moins 1 000 pendant la grossesse et pendant l'allaitement). On recommande de consommer au moins un produit laitier par repas.

Utilisation thérapeutique du calcium

Le calcium employé à des fins thérapeutiques se présente sous forme de sels : de chlorure, de gluconate, de phosphate, de carbonate, etc.

Par voie orale, il est indiqué si l'alimentation est carencée en calcium, dans les déminéralisations osseuses (rachitisme, ostéoporose), en appoint d'autres traitements et parfois dans la spasmophilie (toutefois sans preuve scientifique d'efficacité).

Par voie injectable, ses indications sont l'hypocalcémie et la tétanie hypocalcémique.

Le calcium est contre-indiqué s'il existe déjà une surcharge en calcium (hypercalcémie, calcul urinaire) et chez les patients sous digitaliques (médicaments utilisés en cardiologie). Le surdosage provoque une hypercalcémie qui nécessite parfois un traitement en urgence.

Voir aussi calcémie, os, parathormone.

ÉCOLOGIE

L'insolubilité relative du carbonate de calcium (CaCO3) a pour effet d'enfouir dans la lithosphère, pour des durées qui se chiffrent en centaines de millions d'années, d'importantes quantités de carbone, ainsi soustraites au cycle biosphérique de cet élément, ce qui limite l'expansion de la biomasse.