La préservation de l’autonomie des personnes âgées repose entre autre sur l’amélioration de leur santé osseuse et sur la prévention des chutes. A l’heure actuelle, les données factuelles sur la nutrition et la prévention des chutes et fractures se limite à la supplémentation en calcium et en vitamine D. Or, d’autres facteurs tels que le statut protéique et l’exercice s’avèrent être également intéressants dans cette lutte.

Des récepteurs à la vitamine D (VDR) sont exprimés dans le tissus musculaire squelettique humain. Avec l’âge, l'expression des VDR diminue, indépendamment du muscle. Des expériences pré-cliniques chez le rongeur avec élimination directe de VDR montrent des fibres musculaires faibles et variables dans les membres postérieurs, ce qui suggèrent que les VDR jouent un rôle physiologique important dans le développement musculaire en conditions normales et fourni une justification pour la supplémentation en vitamine D.

L'explication physiologique pour la supplémentation en vitamine D est que la 25-hydroxyvitamine D acheminée jusqu’aux VDR dans le tissu musculaire peuvent conduire à la synthèse de protéines de novo, ce qui a un effet positif sur la croissance des cellules musculaires. A l’inverse, une faiblesse musculaire peut être un signe de carence grave en vitamine D. Dans une étude basée sur la population de 4.100 personnes âgées ambulatoires (>= 60 ans) vivant dans la communauté, deux tests fonctionnels ont été utilisés pour démontrer une relation prédictive entre le niveau de 25-hydroxyvitamine D et les fonctions musculo-squelettiques. Les résultats ont montré que chez tous les sujets, qu’ils soient actifs ou inactifs, un niveau de 25-hydroxyvitamine D d'au moins 40 nmol/L était associée à une meilleure fonction musculo-squelettique.

La vitamine D modulerait le risque de fracture de deux façons: en réduisant les chutes d’une part et en améliorant la densité osseuse d’autre part. Les données de deux méta-analyses récentes indiquent qu'il s'agit d'une prestation liée à la dose de suppléments de vitamine D fournie. Pour la prévention des chutes, il semble qu’une dose de 700 à 1.000 UI / jour soit nécessaire, tandis que pour la prévention des fractures de la hanche, une dose minimale de 400 UI / jour soit suffisante. 

Il existe donc, à l’heure actuelle, des preuves irréfutables fournies par de robustes méta-analyses suggérant que les personnes âgées qui reçoivent des suppléments de vitamine D à raison de 700 à 1000 UI / jour courent moins de risques de tomber et de souffrir de fractures non vertébrales ou de fractures de la hanche. Ces avantages liés à la supplémentation des personnes âgées en vitamine D seraient également maintenus indépendamment de la durée du traitement et de l’association avec des suppléments de calcium.

Le vieillissement s'accompagne d'une perte progressive de la masse musculaire squelettique et de la force musculaire appelée « sarcopénie » qui conduit à une perte de capacité fonctionnelle et à un risque accru de développer des pathologies chroniques. Cette perte métabolique est liée à une réduction du nombre global de fibres musculaires et à une baisse spécifique de la taille des fibres de type II chez les personnes âgées. En outre, le nombre de cellules satellites est réduit, ce qui semble être un facteur important dans l'étiologie de l'atrophie musculaire de type II qui accompagne la perte musculaire liée à l'âge.

Cette perte de masse musculaire squelettique est attribuée à une perturbation dans la régulation du turnover protéique, ce qui entraîne un déséquilibre entre la synthèse des protéines musculaires et sa dégradation. Comme le taux de synthèse de protéines musculaires basale ne semble pas être différent chez les jeunes et les personnes âgées, la pensée actuelle est que la réponse de la synthèse des protéines musculaires chez les personnes âgées est moins sensible aux principaux stimuli anabolisants de la prise alimentaire et de l'activité physique. La réponse diminuée de la synthèse protéique par l’apport alimentaire est considérée comme un facteur clé dans la diminution de la masse musculaire liée à l’âge.

La synthèse diminuée des protéines musculaire chez les personnes âgées peut s'expliquer par un certain nombre de mécanismes différents, y compris par des modifications dans la digestion des protéines et leur absorption, l'extraction splanchnique, la réponse hormonale post-prandiale, la perfusion musculaire ou encore l’altération de la signalisation des protéines musculaires.

Diverses approches ont été adoptées pour surmonter la réponse de synthèse affaiblie chez les personnes âgées. Parmi ceux-ci, l'augmentation des taux de leucine alimentaire afin de surmonter toutes les réponse émoussées n'a malheureusement pas pu être confirmée même avec une supplémentation de 7,5g / jour. Il semble toutefois que la co-ingestion de protéines et d'hydrates de carbone avec de la leucine et associée à la pratique des activités de la vie quotidienne stimulerait efficacement la synthèse des protéines musculaires de manière équivalente chez les hommes, qu’ils soient jeunes ou âgés. Il a aussi été démontré que l'ingestion d'un hydrolysat de protéines améliorerait la digestion et l'absorption de ces nutriments chez les personnes âgées par rapport à la consommation de protéines intactes et tendrait à accroître le taux d'incorporation des acides aminés dans les protéines du muscle squelettique.

La pratique d’exercices de résistance prolongés représenterait une stratégie thérapeutique efficace visant à accroître la masse musculaire squelettique et à améliorer les performances fonctionnelles chez les personnes âgées. L’activité physique permettrait une augmentation des fibres de type II spécifiques dans le contenu des cellules satellites et augmenterait la synthèse protéique postprandiale. Néanmoins, ces exercices prolongés accélèrent également la dégradation des protéines du corps entier. Le bilan protéique net reste donc négatif en l'absence d’apports protéiques alimentaires après l'exercice. Toutefois, il semble que chez des hommes âgés sains qui consomment habituellement une quantité suffisante de protéines alimentaires, des suppléments avant et après chaque période d'exercice ne contribue pas à augmenter l'hypertrophie du muscle squelettique au cours de la pratique d’une activité physique prolongée.