Eau et ions minéraux

L’eau et les ions minéraux sont indispensables au bon fonctionnement de l’organisme.

Les besoins en eau

Sans apport d’eau, un homme meurt en 2 à 3 jours.
L’organisme est composé en moyenne de 60 % d’eau et la plupart des réactions chimiques dont il est le siège se déroulent en présence d’eau. La dépense hydrique journalière est de l’ordre de 2,5 litres d’eau rejetés essentiellement dans les urines et la sueur.

Les apports en eau sont d’environ 2,5 litres par jour, ils ont 3 origines possibles :
- l’eau contenue dans les boissons (1 à 1,5 litre) ;
- l’eau contenue dans les aliments (0,5 à 1 litre) ;
- l’eau résultant du métabolisme (200 à 300 ml)
(l’oxydation de 1 g de glucides apporte 0,6 ml d’eau).

Besoins en ions minéraux

Bien que sans rôle énergétique ni plastique, l’absence ou l’insuffisance d’ions minéraux peuvent être à l’origine de maladies par carence.

Les ions sodium (Na⁺), associés aux ions chlore (Cl-) dans le chlorure de sodium, sont les constituants principaux du milieu extracellulaire (sang, lymphe circulante et interstitielle).
L’apport alimentaire de sodium, sous forme essentiellement de sel (NaCl), de l’ordre de 7 à 8 g par jour, est totalement absorbé au niveau de la muqueuse intestinale. Il est généralement excédentaire par rapport aux besoins de l’organisme qui sont de 1 à 2 g par jour. Le système nerveux et des hormones (aldostérone) interviennent dans la régulation du taux de sodium dans le sang (natrémie). L’excédent, filtré par les reins, est éliminé dans les urines.

Les ions potassium (K⁺) sont les ions essentiels du milieu intracellulaire. L’apport alimentaire en potassium, totalement absorbé au niveau intestinal, est excédentaire par rapport aux besoins qui sont de l’ordre de 2 à 6 g par jour. L’excédent, filtré par les reins, est rejeté dans les urines.

Les ions magnésium (Mg²⁺) sont contenus pour les deux tiers dans les os, le reste est intracellulaire. Ils interviennent dans toutes les réactions du métabolisme productrices d’énergie et sont indispensables à l’intégrité des membranes et au maintien des gradients ioniques (Ca²⁺, K⁺, Na⁺).
L’apport alimentaire en magnésium est le plus souvent insuffisant, il est de l’ordre de 4 mg/kg/j, alors que les besoins de l’organisme sont évalués à 6 mg/kg/j. Toute carence en magnésium se traduit par un ralentissement de la croissance osseuse et une hyperexcitabilité neuromusculaire à l’origine de tétanie liée à une perturbation du fonctionnement des pompes à calcium et constitue un facteur de risque cardio-vasculaire.

Attention Excès de magnésium :
Une trop forte consommation de magnésium est toxique pour les individus souffrant de problèmes rénaux.
Un excès entraîne, rarement cependant, des rougeurs cutanées, une respiration superficielle, des diarrhées ou des troubles nerveux.
Attention, en cas d’excès trop important et prolongé, les troubles nerveux peuvent devenir graves.

Les ions calcium (Ca²⁺). 99 % des 1000 à 1200 g de calcium de l’organisme sont concentrés dans les os et les dents sous forme de cristaux d’hydroxyapatite, 1 % interviennent dans la contraction musculaire, la transmission des messages nerveux, la coagulation du sang et l’activation de nombreuses enzymes.
Pour couvrir les besoins, qui sont de l’ordre de 900 mg par jour, l’apport alimentaire en ions calcium doit être nettement supérieur car leur absorption intestinale n’est que de 30 à 50 %. En cas d’insuffisance des apports alimentaires, il peut y avoir déminéralisation du squelette car le taux de calcium dans le sang (calcémie) est maintenu constant aux dépens du réservoir calcique des os. Des hormones (hormone parathyroïdienne, calcitonine) interviennent dans la régulation de la calcémie.

Le phosphore (P) est contenu pour l’essentiel (700 g) dans les os et les dents, associé aux ions calcium, mais il participe également à la constitution de molécules fondamentales comme les acides nucléiques (ADN et ARN), l’ATP et les phospholipides des membranes.
L’apport alimentaire, qui est de l’ordre de 1600 mg par jour, est généralement suffisant pour couvrir les besoins de l’organisme qui sont de l’ordre de 700 à 900 mg par jour.

Le tableau ci-dessous précise, pour les principaux ions minéraux, leur besoins quotidiens, leur rôle et les troubles et carences dont ils sont responsables.

Oligo-éléments

Les oligo-éléments constituent une catégorie de micronutriments indispensables à l’état de traces. Un certain nombre d’entre eux sont des cofacteurs enzymatiques nécessaires au bon fonctionnement cellulaire.

Les principaux oligo-éléments sont : le chrome (Cr), le cobalt (Co), le cuivre (Cu), le fer (Fe), le fluor (F), l’iode (I), le manganèse (Mn), le molybdène (Mo), le sélénium (Se) et le zinc (Zn).

Une insuffisance, voire l’absence d’un oligo-élément, peut se traduire par des altérations de la croissance, du développement et de la reproduction qui peuvent être accompagnées de symptômes de carences spécifiques.

Le tableau ci-dessous indique les besoins quotidiens et le rôle de quelques oligo-éléments indispensables au bon fonctionnement de l’organisme.

Besoins en fer

Le fer (Fe) est un élément essentiel qui participe à la constitution :
de l’hémoglobine, principal transporteur d’oxygène du sang ;
des cytochromes cellulaires, transporteurs d’électrons de la chaîne respiratoire mitochondriale.
Il intervient également comme cofacteur dans un certain nombre de systèmes enzymatiques cellulaires.

Les besoins quotidiens en fer varient avec le sexe, l’âge et l’état physiologique (croissance, grossesse, allaitement). Ils sont de l’ordre de 5 à 20 mg par jour. Ils sont entièrement couverts par les apports alimentaires, malgré une absorption intestinale limitée à 10 à 20 %.
La biodisponibilité du fer alimentaire correspond au pourcentage de fer alimentaire consommé qui franchit la barrière intestinale. Elle peut être mesurée avec précision par des méthodes utilisant des isotopes du fer.

Sources : Encyclopaedia universalis, articles sur la nutrition et les vitamines