Vitamine D et force musculaire : ce que montrent les études

Un taux très bas de vitamine D peut affaiblir les muscles, surtout les cuisses et les hanches, quand il va jusqu’à l’ostéomalacie. Chez un adulte dont le statut est déjà suffisant, avaler un complément pour gagner de la force n’a pas d’effet démontré dans les essais contrôlés groupés.

L’idée qu’un taux « élevé » musclerait à lui seul a longtemps circulé. La recommandation 2024 de l’Endocrine Society, qui remplace le texte de 2011, inverse plutôt le réflexe. Elle déconseille une supplémentation empirique au-dessus des apports de référence chez les adultes en bonne santé de 19 à 74 ans, et elle ne fixe plus de cible de 30 ng/mL (75 nmol/L) pour ce public.

La fiche 2025 de l’Office of Dietary Supplements des NIH retient 15 µg (600 UI) par jour jusqu’à 70 ans et 20 µg (800 UI) ensuite. Bislev et coll. (2021) n’ont pas vu de gain de force sur 54 essais et 8 747 personnes. Un bolus annuel de 500 000 UI a, dans l’essai de Sanders (2010), augmenté les chutes chez des femmes de 70 ans et plus.

Comment la vitamine D intervient dans le muscle

La vitamine D n’est pas active telle quelle. Elle subit deux hydroxylations, d’abord dans le foie en 25-hydroxyvitamine D, ou 25(OH)D, puis surtout dans le rein en 1,25-dihydroxyvitamine D, le calcitriol. La 25(OH)D circule plus longtemps, environ quinze jours, et sert de marqueur d’exposition. Le calcitriol, lui, a une demi-vie de quelques heures et reste sous le contrôle de la parathormone, du calcium et du phosphate. Le NIH le rappelle. Ce n’est donc pas le calcitriol que l’on dose pour savoir si vous manquez de vitamine D.

Le muscle squelettique porte des récepteurs de la vitamine D. Dans les biopsies du vaste externe de Hassan-Smith et coll. (2017), l’ARN du récepteur VDR était présent chez tous les volontaires. L’expression de ce récepteur variait avec la 25(OH)D et la masse grasse, ce qui ne prouve pas qu’un comprimé supplémentaire renforce un quadriceps déjà bien nourri.

Sans assez de vitamine D, l’intestin absorbe moins de calcium et de phosphate. Une carence prolongée peut aboutir à une ostéomalacie chez l’adulte, avec os mous, douleurs et faiblesse. La fiche NIH associe aussi cette carence à une myopathie, c’est-à-dire une faiblesse et des douleurs musculaires. La Cleveland Clinic décrit le même tableau quand l’hypocalcémie et l’hyperparathyroïdie secondaire s’installent. Crampes, fatigue et douleurs osseuses peuvent alors se mêler. Une carence légère, elle, reste souvent muette.

Ce mécanisme explique pourquoi le bénéfice musculaire, quand il existe, apparaît surtout dans les déficits francs, et non chez quelqu’un qui a déjà 50 nmol/L (20 ng/mL) de 25(OH)D. Corriger une ostéomalacie n’est pas la même chose que chercher un gain de squat.

L’étude de Birmingham sur la forme active et la masse maigre

L’étude de Hassan-Smith, Jenkinson, Smith et coll., publiée en 2017 dans PLOS ONE, a mesuré plusieurs métabolites chez 116 volontaires en bonne santé, 79 femmes et 37 hommes, âgés de 20 à 74 ans. Elle n’était pas un essai de complément. C’était une photographie transversale, avec DXA, dynamométrie, plate-forme de saut et, pour 85 personnes, une biopsie musculaire.

La forme active, le 1,25(OH)2D3, corrélait avec la puissance du saut (rho = 0,42), la vitesse maximale (rho = 0,40) et la hauteur (rho = 0,36). Chez les femmes seulement, elle corrélait aussi avec la masse maigre (rho = 0,47). La 25(OH)D3, forme « de réserve » que le laboratoire dose d’habitude, allait plutôt à l’inverse de la masse grasse (rho = −0,30). Chez les hommes, aucune de ces liaisons n’était significative.

Vingt-quatre gènes musculaires suivaient la 25(OH)D3, contre seulement quatre pour le calcitriol. Les auteurs en ont conclu que le tableau est plus complexe qu’un unique chiffre de vitamine D. La graisse semble capter davantage la forme inactive. La masse maigre, chez les femmes de cette cohorte, allait avec la forme active. Une corrélation n’est pas une preuve qu’élever le calcitriol fera pousser le muscle. Le calcitriol n’est d’ailleurs pas le comprimé vendu en pharmacie comme « vitamine D ».

Cette étude reste utile pour comprendre pourquoi deux personnes au même taux de 25(OH)D n’ont pas la même force. Elle ne justifie pas d’avaler de hautes doses pour « optimiser » un squat. Les auteurs eux-mêmes appelaient à des essais de supplémentation, pas à un protocole d’entraînement.

Les compléments améliorent-ils la force chez l’adulte en bonne santé ?

Non, pas de façon fiable une fois le déficit profond écarté. Bislev, Grove-Laugesen et Rejnmark ont réuni, en 2021, 54 essais contre placebo, 8 747 personnes, hors sportifs. La vitamine D2 ou D3, quotidienne ou en bolus, avec ou sans calcium, n’a pas amélioré la force de préhension, l’extension du genou, la masse maigre ni la distance de marche de six minutes.

Deux signaux allaient même dans l’autre sens. Le timed up and go, le temps pour se lever et marcher, était plus long de 0,15 seconde sous vitamine D (19 études, 5 223 personnes). La force maximale de flexion du genou était plus basse de 3,3 newtons (12 études, 765 personnes). Le score SPPB tendait à se dégrader. Dans le sous-groupe déjà bas en 25(OH)D, l’effet ne se distinguait pas du placebo. Les auteurs écrivent que les preuves disponibles ne soutiennent pas un bénéfice musculaire, et que des effets indésirables restent possibles.

Une synthèse plus ancienne donne un autre éclairage, plus petit et plus ciblé. Beaudart, Buckinx, Rabenda et coll. (2014) ont regroupé 30 essais et 5 615 personnes, d’âge moyen 61 ans. Ils ont trouvé un gain global de force faible, SMD 0,17, sans effet sur la masse ni sur la puissance. Le signal était plus net si la 25(OH)D de départ était sous 30 nmol/L, et chez les 65 ans et plus (SMD 0,25 contre 0,03 chez les plus jeunes).

La fiche NIH 2025 tranche le même conflit d’une phrase. Les essais sur la force et sur le déclin de la fonction restent incohérents. Deux essais récents qu’elle cite, 800 UI chez des personnes fragiles ou avec une 25(OH)D déjà ≤ 50 nmol/L, n’ont pas changé la puissance, la force ni la masse des membres inférieurs.

Trois lectures pratiques sortent de ces chiffres.

• Un adulte déjà au-dessus de 50 nmol/L n’a pas de gain de force à attendre d’un comprimé supplémentaire.
• Un déficit franc, sous 30 nmol/L, est le seul contexte où un petit bénéfice proximal a été vu.
• Chercher une force plus haute n’est pas une indication à monter les doses au-delà des apports de référence.

Personnes âgées, sarcopénie et risque de chutes

La perte de force liée à l’âge et les chutes préoccupent davantage que le squat du dimanche. Le panel 2024 de cette société savante le dit clairement pour les 50-74 ans. Cette décennie voit baisser l’os et le muscle, mais les auteurs déconseillent quand même une vitamine D empirique au-dessus des apports de l’Institute of Medicine. Pour les 75 ans et plus, il suggère au contraire une supplémentation empirique, surtout parce que la mortalité a un peu baissé dans les essais, avec une dose moyenne pondérée d’environ 900 UI par jour.

Les chutes ne suivent pas un schéma simple « plus de vitamine D, moins de chutes ». La revue qui soutient ce texte 2024 trouve un risque relatif de chute de 0,93 avec des doses standard et de 1,06 avec des doses élevées. L’essai de Sanders, Stuart, Williamson et coll. (2010) reste le cas d’école. Chez 2 256 femmes de 70 ans et plus, une prise annuelle de 500 000 UI de colécalciférol a donné 83,4 chutes pour 100 personnes-années contre 72,7 sous placebo, soit un risque relatif de 1,15. Les fractures ont suivi, risque relatif 1,26. Dans les trois premiers mois après la dose, le risque de chute montait à 1,31.

Les analogues actifs, calcitriol, alfacalcidol et eldécalcitol, ne sont pas les gouttes de vitamine D3 du comptoir. Xiong, Li, Lin et coll. (2024) ont regroupé des essais chez des personnes âgées. Le regroupement réduisait les chutes d’environ 19 % (771 participants) et améliorait la force du quadriceps, sans effet sur la force globale, la force de poigne ni les extenseurs du dos (2 431 participants pour la force). Ces médicaments se prescrivent, souvent pour l’os, et le panel juge encore les données limitées.

La fiche NIH ajoute que, chez des adultes de 65 ans et plus vivant à domicile, sans ostéoporose ni carence documentée, l’USPSTF n’a pas vu de baisse des chutes ni des blessures liées aux chutes avec une vitamine D seule. Un comprimé n’efface pas un tapis glissant, une vision basse ou un traitement sédatif.

Quels taux sanguins correspondent à une carence ?

Le laboratoire dose la 25(OH)D, pas le calcitriol. La National Academy of Medicine, dont les seuils sont rappelés par le NIH en 2025, lie le risque de carence à une valeur sous 30 nmol/L (12 ng/mL). Entre 30 et 50 nmol/L (12 à 20 ng/mL), le statut est en général jugé insuffisant pour l’os. À partir de 20 ng/mL, soit 50 nmol/L, la plupart des personnes ont assez pour l’os et la santé générale. Au-dessus de 125 nmol/L (50 ng/mL), des effets indésirables deviennent plausibles, surtout au-delà de 150 nmol/L (60 ng/mL).

Le document de 2011 de l’Endocrine Society visait encore 30 ng/mL (75 nmol/L) comme « suffisance ». Le texte qui le remplace, paru en 2024, ne définit plus de seuil de suffisance pour ce public sans maladie et déconseille le dosage de routine. Le NIH le reformule ainsi. Cette société savante n’identifie plus de concentrations de 25(OH)D liées à la suffisance, l’insuffisance ou la carence chez ces personnes.

Les chiffres de prévalence changent selon le seuil. Sur NHANES 2011-2014, 5 % des personnes d’un an et plus avaient moins de 30 nmol/L, 18 % se situaient entre 30 et 49 nmol/L, et 4 % dépassaient 125 nmol/L. La Cleveland Clinic, en 2022, parle d’environ 35 % d’adultes américains en carence et d’un milliard de personnes dans le monde. L’écart vient surtout du seuil retenu, souvent plus haut que les 12 ng/mL de la NAM. Il ne faut pas moyenner ces pourcentages.

Un taux isolé ne dit pas non plus tout. Les dosages varient d’un laboratoire à l’autre. Le NIH le souligne. Un résultat « bas » d’un point, sans symptômes ni facteur de risque, ne suffit pas à justifier une chasse au chiffre.

Qui risque une carence qui touche les muscles ?

Tout le monde peut manquer de vitamine D, mais certains profils y arrivent plus vite. La peau âgée fabrique moins de vitamine D au soleil. Rester chez soi, porter des vêtements couvrants ou vivre sous de hautes latitudes réduit encore la synthèse. Une peau foncée, plus riche en mélanine, convertit moins les UVB. Le NIH et la Mayo Clinic rangent aussi l’obésité, l’indice de masse corporelle à 30 ou plus, parmi les situations où la 25(OH)D circule plus bas, car le tissu adipeux séquestre une partie de la vitamine.

Les maladies qui gênent l’absorption des graisses, la mucoviscidose, la maladie de Crohn, la rectocolite hémorragique, la maladie cœliaque, et la chirurgie bariatrique, diminuent la prise intestinale. Le foie et le rein transforment la vitamine. Une insuffisance de l’un ou de l’autre peut donc laisser trop peu de forme active. Les nourrissons allaités sans complément reçoivent peu de vitamine D dans le lait, moins de 0,6 à 2,0 µg/L d’après le NIH.

Certains médicaments baissent le statut ou le calcium. La fiche NIH et la Mayo Clinic citent l’orlistat, les corticoïdes comme la prednisone, la phénytoïne et le phénobarbital, la cholestyramine, et les thiazidiques qui, combinés à la vitamine D, peuvent pousser le calcium trop haut. Si vous prenez l’un de ces traitements, la dose se discute avec le médecin ou le pharmacien, pas sur l’étiquette d’un pot.

Quatre situations concrètes méritent une question en consultation.

• Vous avez une faiblesse des cuisses, une démarche dandinante ou des douleurs osseuses diffuses.
• Vous êtes rarement au soleil, vous avez plus de 65 ans ou une peau très couverte.
• Vous avez une maladie digestive, un bypass ou une maladie rénale ou hépatique.
• Vous prenez un corticoïde, un antiépileptique, de l’orlistat ou un diurétique thiazidique.

Ces facteurs n’imposent pas un dosage à tout le monde. Ils aident à décider si un symptôme musculaire peut avoir un lien avec la vitamine D, plutôt qu’avec l’âge, l’entraînement ou une autre maladie.

Aliments, soleil et apports recommandés

Les apports de référence américains, construits en supposant peu de soleil, valent 15 µg (600 UI) par jour de 1 à 70 ans, 20 µg (800 UI) après 70 ans, et 10 µg (400 UI) chez le nourrisson. La Mayo Clinic reprend les mêmes chiffres. Le Royaume-Uni, via le Scientific Advisory Committee on Nutrition, retient 10 µg (400 UI) à partir de 4 ans. En France, le médecin ou le pharmacien applique la référence locale. Il ne faut pas importer un chiffre américain comme norme universelle.

Très peu d’aliments en apportent naturellement. Le NIH liste, pour une portion cuite d’environ 85 g, 16,2 µg (645 UI) dans la truite arc-en-ciel d’élevage et 14,2 µg (570 UI) dans le saumon sockeye. Une cuillère à soupe d’huile de foie de morue atteint 34 µg (1 360 UI). Un œuf brouillé n’en a qu’environ 1,1 µg. Aux États-Unis, le lait et beaucoup de céréales sont enrichis. Un pharmacien vous indiquera quels produits le sont près de chez vous. Les poissons gras et, le cas échéant, les denrées enrichies restent les leviers alimentaires les plus simples.

Le soleil fabrique de la vitamine D3 dans la peau, via les UVB. Une vitre arrête ces rayons. Cinq à trente minutes sur le visage, les bras et les jambes, quelques fois par semaine, suffisent souvent, selon des experts cités par le NIH, mais la saison, la latitude, l’heure, la mélanine et la crème solaire changent tout. Les UV restent la cause évitable majeure des cancers de la peau. Le NIH et les agences américaines recommandent une protection, SPF 15 ou plus, dès qu’on s’expose. On ne corrige pas une carence en s’allongeant sans crème.

Les enquêtes alimentaires américaines montrent que la plupart des gens restent sous l’apport estimé moyen avec la seule assiette, 92 % des hommes et plus de 97 % des femmes dans NHANES 2013-2016. Le taux sanguin, lui, est souvent meilleur que l’assiette ne le laisse croire, grâce au soleil. Un complément n’est pas obligatoire pour tout le monde. Il devient raisonnable quand l’exposition et l’alimentation sont durablement basses, surtout après 75 ans selon le texte 2024 de cette société savante.

Dose quotidienne, bolus et risque de surdosage

Si une supplémentation se discute, le document 2024 de cette société privilégie, à partir de 50 ans, une dose quotidienne plus basse plutôt qu’une prise intermittente élevée. Les essais de mortalité chez les 75 ans et plus allaient d’environ 400 à 3 333 UI en équivalent journalier. Ce n’est pas un feu vert pour 4 000 UI « pour la force ».

La limite supérieure tolérable de la NAM, rappelée par le NIH et la Mayo Clinic, est de 100 µg (4 000 UI) par jour à partir de 9 ans, tous apports confondus. Le médecin peut dépasser ce plafond un temps pour traiter une carence. Le faire tout seul, pour un objectif de musculation, n’a pas de base. La Mayo Clinic écrit qu’au-delà de 4 000 UI par jour, nausées, vomissements, perte de poids, faiblesse musculaire, trouble de la pensée, troubles du rythme et calculs ou lésions rénales deviennent possibles.

L’intoxication vient presque toujours des compléments, pas du soleil. La peau limite sa propre production. Le NIH situe les tableaux francs au-dessus d’environ 375 nmol/L (150 ng/mL) de 25(OH)D, avec hypercalcémie, soif, urines abondantes, calculs, et dans les cas extrêmes insuffisance rénale, calcifications et décès. Sanders (2010) montre qu’un effet défavorable existe avant cette zone toxique. Une seule dose annuelle très haute a augmenté chutes et fractures chez des femmes âgées déjà peu carencées.

Le pharmacien peut vous aider à lire l’étiquette. Colécalciférol (D3) et ergocalciférol (D2) élèvent tous deux la 25(OH)D. Le D3 la monte en général plus haut et plus longtemps, d’après le NIH. Les analogues actifs, calcitriol ou alfacalcidol, sont d’autres molécules, sur ordonnance. Les mélanger avec un comprimé de D3 du commerce, un calcium et un diurétique thiazidique, est un schéma à faire valider.

Faiblesse musculaire : quand consulter un médecin

Une faiblesse des cuisses, une douleur osseuse diffuse ou une démarche dandinante n’est pas un détail à noyer sous un complément acheté en ligne. MedlinePlus lie ces signes, avec l’ostéomalacie et les os fragiles, à un motif de dosage de 25(OH)D. La Cleveland Clinic y ajoute crampes, fatigue et, chez l’enfant, le tableau rare du rachitisme. Le médecin cherchera aussi d’autres causes, une maladie thyroïdienne, un potassium bas, un médicament ou une atteinte neurologique.

L’hypocalcémie sévère du rachitisme ou de l’ostéomalacie peut donner tétanie et convulsions, d’après le NIH. L’hypercalcémie d’un surdosage peut, elle, troubler le rythme cardiaque. Ces deux extrêmes sont rares. Ils justifient un appel au SAMU ou au 112, pas un second comprimé « pour rattraper ».

Hors urgence, posez une question précise. Depuis quand la force des cuisses a-t-elle changé, y a-t-il des douleurs d’os, quel complément et quelle dose prenez-vous déjà ? Apportez la boîte. Le médecin décidera s’il faut un bilan, une simple correction alimentaire, ou une dose thérapeutique encadrée. La pratique française peut différer des chiffres américains. C’est son rôle, avec le pharmacien, de l’appliquer.

Faut-il doser la vitamine D dans le sang ?

Pas de façon systématique si vous n’avez ni symptôme ni maladie qui dérègle la vitamine D. L’USPSTF a conclu, en 2021, que les preuves manquent pour peser bénéfices et risques d’un dépistage chez les adultes sans signe, vivant à domicile. Le panel 2024 de l’Endocrine Society va dans le même sens pour les personnes sans pathologie, y compris en cas d’obésité ou de peau foncée, et pendant la grossesse hors indication particulière.

MedlinePlus précise à l’inverse quand le test a un sens. Suspicion d’ostéomalacie ou de rachitisme, douleur osseuse, faiblesse ou courbatures musculaires, os fragiles, malabsorption, maladie rénale ou hépatique, chirurgie bariatrique, ou médicaments qui abaissent le statut. Le prélèvement mesure la 25(OH)D totale. Le calcitriol sert surtout à explorer un calcium anormal ou un problème rénal, pas à « optimiser » un entraînement.

Un résultat « insuffisant » dépend du seuil du laboratoire. Certains libellés utilisent encore 30 ng/mL. Ce n’est plus l’objectif que l’Endocrine Society retient pour les personnes en bonne santé. Discutez le chiffre avec le médecin plutôt que de doubler la dose le soir même. Un contrôle trop rapproché n’aide pas. La 25(OH)D met des semaines à bouger.

Le médecin traitant saura ce qui est indiqué chez vous, selon la pratique locale. Une supplémentation d’entretien, quand elle se justifie, se commence parfois sans prise de sang, précisément pour éviter les dosages inutiles.

Conclusion

La vitamine D est indispensable à l’os et, dans les carences profondes, au muscle proximal. Elle n’est pas un anabolisant discret. Hassan-Smith (2017) a montré une corrélation entre calcitriol et saut, surtout chez les femmes. Bislev (2021) a montré qu’un complément, une fois les essais mis bout à bout, n’améliore pas la force et peut même allonger un timed up and go. Le texte 2024 de l’Endocrine Society a tiré le trait. Pas de dose empirique au-dessus des apports chez l’adulte sans maladie de moins de 75 ans, pas de chasse au 30 ng/mL, et plutôt une prise quotidienne qu’un bolus.

Si votre force des cuisses a changé, si des douleurs d’os sont apparues, ou si vous avalez déjà un complément à plus de 1 000 UI, le geste utile est une consultation, avec la boîte sur la table. Demandez si un dosage de 25(OH)D a un sens dans votre cas, et quelle dose d’entretien, 600 ou 800 UI selon l’âge dans les textes américains, correspond à votre alimentation et à votre soleil. Votre médecin traitant ajustera à la pratique française.

Gardez le SAMU (15) et le 112 européen pour la tétanie, une confusion avec vomissements sous hautes doses, ou un malaise avec palpitations. Pour le reste, la force se construit surtout à l’entraînement, au sommeil et dans l’assiette, une fois la vraie carence écartée.

Sources

1. Vitamin D for the Prevention of Disease. Endocrine Society, 3 juin 2024.
2. Vitamin D – Health Professional Fact Sheet. National Institutes of Health, 27 juin 2025.
3. Bislev LS, Grove-Laugesen D, Rejnmark L : Vitamin D and Muscle Health: A Systematic Review and Meta-analysis of Randomized Placebo-Controlled Trials. Journal of Bone and Mineral Research, 17 août 2021.
4. Beaudart C, Buckinx F, Rabenda V et al. : The effects of vitamin D on skeletal muscle strength, muscle mass, and muscle power: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 17 juillet 2014.
5. Hassan-Smith ZK, Jenkinson C, Smith DJ et al. : 25-hydroxyvitamin D3 and 1,25-dihydroxyvitamin D3 exert distinct effects on human skeletal muscle function and gene expression. PLOS ONE, 15 février 2017.
6. Sanders KM, Stuart AL, Williamson EJ et al. : Annual high-dose oral vitamin D and falls and fractures in older women: a randomized controlled trial. JAMA, 12 mai 2010.
7. Xiong A, Li H, Lin M et al. : Effects of active vitamin D analogues on muscle strength and falls in elderly people: an updated meta-analysis. Frontiers in Endocrinology, 1 février 2024.
8. Vitamin D – Mayo Clinic. Mayo Clinic, 21 mars 2025.
9. Vitamin D Deficiency. Cleveland Clinic, 2 août 2022.
10. Vitamin D Test: MedlinePlus Medical Test. MedlinePlus, mis à jour en 2024.
11. Vitamin D Deficiency in Adults: Screening. U.S. Preventive Services Task Force, 13 avril 2021.