Nutrition et comportement alimentaire III : Choix alimentaires et rassasiement Michèle Chabert EPHE UMRS 872 505 INSERM-Paris VI

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1 Nutrition et comportement alimentaire III : Choix alimentaires et rassasiement Michèle Chabert EPHE UMRS 872 505 INSERM-Paris VI mchabert@bhdc.jussieu.fr - DUSEN Paris 13 – 2006/07 (3 cours, total = 10h)

2 2 Titre des cours I Le repas ; le signal de faim : rythme prandial II La séquence alimentaire ; rythme nycthéméral la gestion des réserves d’énergie III Le choix des aliments ; le contrôle du rassasiement IVFacteurs de dysrégulation du bilan d’énergie ; intérêt des allégés

3 3 L’analyseur sensoriel périphérique est adapté à la sélection d’aliments compatibles avec nos besoins. informations qualitatives, quantitatives, affectives. Reconnaissance de l'aliment III Quoi manger ? 1°) Préférences et aversions innées

4 4 A la naissance, il existe  préférence innée pour ce qui est sucré (énergie) –ou faiblement salé (équilibre osmotique) homéostasie  aversion innée pour ce qui est amer (poisons) –acide (dangereux pour l’ intégrité tissus) –ou fortement salé (contre équilibre osmotique) protection une motivation hédonique innée. une néophobie pour tout nouveau goût ou odeur.

5 5 III Quoi manger ? 2°) Comment s’adapter aux besoins fluctuants? Les besoins fluctuent et l’environnement alimentaire est sans limites… or l’organisme doit en permanence anticiper ses besoins et les effets post-ingestifs de ce qu’il mange, seul l’apprentissage permanent permet l’anticipation.

6 6 La consommation de l’aliment fournit –une image sensorielle + ou - immédiate (qualités organoleptiques de l’aliment + effets de l’ingestion et de la digestion ) –une image métabolique retardée (effets de l’absorption et du métabolisme) A chaque consommation, ces deux images sont inconsciemment associées (apprentissage). Après reconnaissance de l’aliment, le plaisir immédiat de l’ingestion est le résultat d’une anticipation inconsciente du bienfait attendu.

7 7 consommation image sensorielle image métabolique Effets absorption et métabolisme : bienfait qualités organoleptiques + effets ingestion et digestion immédiatementavec retard Association inconsciente = apprentissage

8 8 MIEUX-ETRE SOULAGEMENT DU BESOIN ABSORPTION DIGESTION INGESTION IDENTIFICATION PALATABILITE PRESENTATION BESOINS LH MEMOIRE ? INGESTION ? Signaux post-ingestifs VALEUR HEDONIQUE >0 ARRET oui HUMEUR ? non

9 9 Activité neuronale dans le LH d’un singe Rhésus à la vue « d’aliments » (10 sec) Mora, Rolls & Burton, 1975

10 10 Conditionnement de la palatabilité EFFETS : MIEUX-ETRE ? Signaux post-ingestifs Qualités organoleptiques Stimulus conditionné Stimulus inconditionné SCSI  t absorption +

11 11 L’apprentissage est facilité si : forte intensité nouveau stimulus (goût rare) forte intensité (goût prononcé) délai court Stimulation sensorielle effets post-ingestifs aversion conditionnée : 1 seule association nécessaire. l’aversion est indépendante de la pensée rationnelle.

12 12 Conditions pour le maintien des préférences ? SC maintenus effets bénéfiques (SI) maintenus mais associations SC-SI inadaptées possibles: – nous aimons et recherchons l’onctuosité, la viscosité liées au gras. (nous recherchons les stimuli alimentaires liés au gras alors qu’il y a toujours assez de matières grasses dans notre alimentation moderne ; c’est certainement parce que les aliments modernes associent les lipides aux protéines ou aux glucides, or nous avons besoin de ces 2 groupes de macronutriments. Dès lors, nous apprenons à aimer ce qui est gras et sucré ou gras et protéique alors que nous avons toujours assez de lipides dans nos apports alimentaires.)

13 13 III Quoi manger ? 3°) Utilité des préférences conditionnées Elles permettent de reconnaître et de choisir l’aliment qui répondra le mieux aux besoins existants ou anticipés : –aliment coloré additionné vitamine C, poulet exposé au froid –eau acide enrichie en zinc, animal carencé en zinc –solution maltodextrine > solution saccharose, animal –aliment riche en Thiamine (aa essentiel), animal carencé –aliment riche en aa, homme dépendant de la nicotine et privé d ’aa depuis quelques heures –associations traditionnelles aliments complémentaires en aa (semoule de blé dur et pois-chiche) –choix différents en fonction de l’heure, de la température...

14 14 Apprentissage préférences sur glucides (RAT)

15 15 Echelles de notation Elles sont continues (analogue visuel de 10 cm) ou discontinues (en 5 ou 9 points) Trouvez-vous ce biscuit bon ? pas du tout faiblement moyennement très extrêmement  Avez vous déjà consommé ce biscuit ? jamaisune fois plusieurs fois souvent régulièrement  Pas du tout Extrêmement

16 16 contenu en sucres pour 45 biscuits. L.Abdallah, M.Chabert, B.Le Roux; Appetite, 30: 309-324, 1998

17

18 18 palatabilité des 45 biscuits en fonction de l'intensité de leur goût. L.Abdallah, M.Chabert, B.Le Roux; Appetite, 30: 309-324, 1998

19 19 Test de préférence (industriel….) Lucas F., Bellisle F., Physiol. Behav, 1987

20 20 Test de préférence (physiologique….)

21 21 Choix entre 2 régimes : avec et sans caséine 5 rats habitués au régime équilibré, mis sur régime «dissocié»

22 22 Choix entre 2 régimes : avec et sans caséine 5 rats habitués au régime équilibré, mis sur régime «dissocié»

23 23 Le fumeur dépendant a un turn-over des protéines stimulé par la nicotine ses besoins en aa augmentent s’il est privé de protéines au petit-déjeuner, cinq associations suffiront pour qu ’il apprenne à préférer l’aliment riche en protéines qui lui est proposé au déjeuner Le fumeur dépendant apprend à préférer plats riches en protéines

24 24 Préférence alimentaire du fumeur

25 25 IV Quelle quantité manger ? 1°) Le rassasiement est conditionné Le repas est souvent terminé avant qu’1/10 de ce qui a été ingéré n’ait été absorbé ! L’apprentissage permet l’anticipation ; la quantité ingérée est adaptée aux besoins et au contenu estimé de l’aliment. (L’homme et l’animal « apprennent » vite à compenser une diminution de densité énergétique d’un aliment……en augmentant la quantité ingérée !) C’est par une modulation du plaisir immédiat que l’organisme contrôle la quantité ingérée : lorsque l’ingestion n’est plus plaisante, le sujet est rassasié et arrête d’ingérer.

26 26 L’hypothalamus latéral est un centre de décision qui reçoit directement ou indirectement des informations portant sur –l’état métabolique du sujet (glycémie, réserves adipeuses…, état de distension gastrique..) –l’état de l’environnement (présence ou non d’aliments, nature des aliments) –l’état psychologique du sujet (anxiété…) neurones phasiques actifs : recherche de l’aliment neurones toniques actifs : maintien du comportement d’ingestion.

27 27 La microstructure du repas chez l’Homme Enregistrement continu = édogramme –des mouvements de la mâchoire (mastication) –des mouvements de la glotte (déglutition) L’édogramme est une signature individuelle qui dépend aussi de la texture du produit et de sa palatabilité. Au cours du repas : –le débit d’ingestion  –la durée des bouchées , le nombre de mastications  –l’intervalle entre les bouchées 

28 28 Sites centraux impliqués Voie thalamo- corticale Noyau parabrachial Noyau tractus solitaire Afférences gustatives ; viscérales cortex Système limbique Informations sensorielles codées Neurones sensibles glucopénie Comportement alimentaire Noyaux moteurs des nerfs crâniens Noyaux préganglionaires parasympathiques et sympathiques Hypothalamus Latéral Réponses métaboliques et hormonales

29 29 Apprentissage de la densité calorique

30 30 Présentations répétées d’un aliment GLUCIDES SUCRES REMPLACES PAR EDULCORANTS INTENSES Louis-Sylvestre & al., 1989 : –Sujets de poids normal, 15 -17 ans, –au goûter, 2 mousses de fraises : 37 kcal, 262 kcal. –Pas de compensation au dîner suivant (servi 2 h après le goûter), –Après apprentissage : compensation complète au dîner suivant.

31 31 TECHNIQUE de mise en évidence d'un rassasiement conditionné : description d'un "DOUBLE ESSAI" PRECHARGEDELAIALIMENT-TEST 10 min 17 à 27 min 20 min 1er jour contenu énergétique normal + flaveur Ataboulé 2è jour contenu énergétiqueà volonté réduit + flaveur B L'ordre de présentation des précharges et l'association entre les deux précharges et le deux flaveurs sont croisés à l'intérieur du groupe. PERIODE DE CONDITIONNEMENT PERIODE D'EXTINCTION Répétition de 4 à 5 doubles-essais, 1 double-essai avec espacés d'une semaine chacun, interversion de l'association avec inversion de l'ordre de entre flaveurs et précharges. Présentation des précharges chaque semaine.

32 32 Ici pas de compensation immédiate mais compensation après apprentissage

33 33 Ici petite compensation immédiate mais pas de compensation après apprentissage

34 34 Ici petite compensation immédiate mais pas de compensation après apprentissage

35 35 Ici compensation immédiate mais pas d’apprentissage

36 36 Conclusion sur l’apprentissage du contenu en glucides l'établissement du rassasiement conditionné dépend –du goût sucré ou non de l'aliment –des mécanismes d'absorption des nutriments qui le composent

37 37 IV Quelle quantité manger ? 3°) Le rassasiement est progressif Le rassasiement dépend de l’existence de nombreux messages, confirmant la présence effective de l’aliment dans l’estomac et l’intestin. L’installation du rassasiement diminue peu à peu le plaisir apporté par l’aliment. L’ »alliesthésie négative » (diminution du plaisir apporté par une solution sucrée) existe 15 à 20 min après le début de l’ingestion. Elle nécessite la stimulation des gluco- récepteurs intestinaux. La vitesse d’ingestion décroît peu à peu avant de s’annuler.

38 38 Cholécystokinine (CCK), glucagon et rassasiement CCK secrétée par entérocytes (lumière et vague) inj. CCK dans duodénum  dès la 2 ème min –stimule fibres vagales aussi activées par ballon gastrique ou duodénal –baisse débit d’ingestion –réduit pa dans les deux heures qui suivent, sauf si blocage périph. récepteurs CCK Inj glucagon iv  réduit taille repas.

39 39 Leptine secrétée dans estomac (céphalique) CCK intestinale + rassasiement (Nerf vague) (André BADO, 2003, 2002) ballon gastrique ou duodénal Protéines, lipides dans intestin (« Satiétrol ») CCK, principal signal du rassasiement ? (cholécystokinine)

40 40 Le rassasiement survient lorsque le plaisir s’annule... Image sensorielle périphérique Besoins métaboliques Récept. à l’étirement gastrique (Ghreline), chimio-récepteurs intestinaux, osmo-récepteurs intestinaux, sécrétions intestinales peptides (CCK, PYY(3-36)) Image métabolique attendue Valeur hédonique motivation PA Stimulations post-ingestives attendues + _ = ? OUI

41 41 Messages intestinaux (RAT)

42 42 Messages intestinaux (RAT)

43 43 Le rassasiement survient lorsque le plaisir s’annule... Image sensorielle périphérique Besoins métaboliques Récept. à l’étirement gastrique (Ghreline), chimio-récepteurs intestinaux, osmo-récepteurs intestinaux, sécrétions intestinales peptides (CCK) Image métabolique attendue Valeur hédonique motivation PA Stimulations post-ingestives attendues + _ = ? OUI

44 44 Leptine et rassasiement ? Chapelot D., 2002 Prise alimentaire au 1 er plat du déjeuner (kJ)

45 45 Leptine et rassasiement ? Chapelot D., 2002

46 46 IV Quelle quantité manger ? 4°) Le rassasiement est sensoriellement spécifique Le rassasiement est spécifique à un type d’aliment : à l’arrêt de l ’ingestion d’un premier aliment, le sujet peut accepter ou rechercher un autre aliment. (B. Rolls) La diversité alimentaire augmente la taille du repas….et peut induire l’hyperphagie et le gain de poids.

47 47 Effet de la diversité sur la taille du repas

48 48 Effet de la diversité sur la consommation des 24 hrs

49 49 IV Quelle quantité manger ? 5°) l ’organisme se prépare à la digestion L’apprentissage permet d’anticiper les effets de l’ingestion et : –d’adapter les quantités –de préparer la digestion par la mise en route très rapide de toutes les réponses sécrétoires et motrices de la digestion (salivation, contractions gastro-duodénales, sécrétion d’acide gastrique, d’insuline…). Il s’agit de la phase céphalique de la digestion.

50 50 La phase céphalique de sécrétion d’insuline (PCSI) réponse réflexe conditionnée, déclenchée par les stimulations sensorielles associées à l’ingestion de l’aliment ; est créée par l’association répétée –des stimulations sensorielles associées à l’ingestion de l’aliment –et des évènements métaboliques qui suivent l’absorption. précède et atténue l’hyperglycémie absorptive ; est adaptée à la nature de l’aliment et à sa palatabilité existe pour chaque plat du repas

51 51 Avant conditionnement (n = 23) (moy. ± ESM) Glucose mmol/L Insuline pmol/L FB PCSI

52 52 IV Quelle quantité manger ? 6°) Autres facteurs déterminant choix, taille du repas L’heure de la journée le nombre de repas possibles le jeûne imposé : le jeûne induit une hypoglycémie de jeûne. La taille du repas qui suit le jeûne est positivement corrélée à l’hypoglycémie. Le jeûne répété est mieux compensé dès le premier repas. Si le coût de l’accès à l’aliment augmente, le nombre de repas diminue et la taille des repas augmente. Si le temps d ’accès est trop court, l’amassement précède la consommation.

53 53 Choix alimentaires en fonction de l’heure (Rat) Larue-Achagiotis et al.

54 54 Si un repas est supprimé... «l’appétit prévisionnel» ( Le Magnen,1959 )

55 55 hypoglycémies de jeûne Larue-Achagiotis NUITJOUR

56 La durée du jeûne détermine la taille du repas qui suit (RAT) Le Magnen, Larue-Achagiotis

57 57 Comment corriger l’hypoglycémie de jeûne ? Le rat apprend à compenser les effets du jeûne : le repas qui suit le jeûne imposé est plus grand après apprentissage. Le Magnen & Talon; 1968

58 58 Après apprentissage, la compensation est plus efficace; les intervalles de satiété sont prolongés Le Magnen & Talon; 1968

59 59 Effet du coût de l’accès à l’aliment sur nombre et taille des repas

60 60 Compléments d’information à lire si intérêt personnel (pas traité en cours): Préférences et néophobie en fonction de l’âge

61 61 Apprentissage in utero chez l’homme ? Les systèmes de perceptions sont matures -Les bourgeons linguaux sont matures dès le début du 2ème trimestre de gestation. -Les structures olfactives sont fonctionnelles à la 30ème semaine (7 mois). -Chez le fœtus et le nouveau né, la densité et l’extension des chimio-récepteurs nasaux et buccaux sont plus importantes que chez l’adulte. L’ingestion est motivée par le plaisir avant la naissance. - + Déglutition du liquide amniotique sacchariné

62 62 L’apprentissage existe in utero :  préf. pour odeur liquide amniotique / eau.  préf. odeur liquide amniotique mère / autre mère. Il existe beaucoup de molécules avec propriétés aromatiques ou gustatives dans le liquide amniotique. Leur concentration > seuil détection capteurs. Les arômes retrouvés dépendent de l’alimentation de la mère. Le fœtus ingère 2 fois plus par voie respiratoire que buccale ; tous les systèmes sont donc touchés par l’apprentissage.

63 63 Préférence conditionnée chez le fœtus: –exposition du fœtus (rat, mouton) à l’arôme de pomme > moins de néophobie à la naissance (axe hypothalamo- corticosurrénalien moins stimulé, moins de corticostérone) –chez l’homme nouveau-né : préf. pour le très salé si la mère a beaucoup vomi durant le premier trimestre. (avec augmentation du seuil de perception au sel, Bernstein & Crystal 2000) Aversion conditionnée chez le fœtus: –fœtus de rat ou de mouton (si odeur de menthe associée à chlorure de lithium)

64 64 L’expérience postnatale immédiate peut déterminer des biais préférentiels durables Odeur spéciale connue pendant une tétée de 30 min. L’odeur du sein de la mère (de l’aisselle, de son parfum) calme le nouveau né, même si nourri au biberon. L’aversion pour l’amertume disparaît chez enfants nourris avec un hydrolysat de protéines. L’alimentation de la mère influence la composition du lait maternel. Il y a continuité entre liquide amniotique et lait maternel.

65 65 Remarques sur les préférences du nouveau né Les expériences pré et post-natales se conjuguent sans se substituer l’une à l’autre. (Le bébé nourri au biberon continue à apprécier l’odeur du sein d’une femme allaitante.) 1 BB sur 1000 a très vite une aversion pour le lait maternel (une aversion pour produits lactés durera pendant toute la petite enfance pour 50% d’entre eux). Prématuré nourri par sonde perd le réflexe de succion bien organisé. Une tétine améliore son gain de poids. Lait maternisé < lait maternel : nouveau né s’alimente moins bien et a une succion moins régulière.

66 66 Préférences alimentaires chez l’enfant Entre 0 et 6 mois : préf. pour eau sucrée persiste chez ceux qui en ont régulièrement reçue. L’enfant de 6 mois préfère ce qu’il a connu. Enfants 2-3 ans, crèche, – préfèrent aliments énergétiques, onctueux, couleur brune, d’origine animale ou riches en amidons. –Aiment moins aliments pauvres en énergie, couleur verte ou grise, durs, craquants ou fibreux, parfois amères. –L’enfant choisit 3 ou 4 aliments pour son repas (dans trois groupes différents). Il se ressert peu. –Si 2 desserts sucrés ajoutés au choix > l’enfant en prend beaucoup trop.

67 67 Préférences alimentaires chez l’enfant (suite) La sagesse nutritionnelle de l’enfant dépend de ce qui lui est proposé ! (Davies 1928-1939) (Boggio) 3000 américains, 2 - 19 ans, 45% de l’énergie ingérée viennent des graisses. Seulement 1% ont régime sain.(Birch) si bonbons = renforçateurs positifs d’un comportement  le comportement augmente mais préf. pour bonbons augmente aussi ! (Birch, 1980) si l’obtention du dessert dépend de l’ingestion aliment A;  aliment A devient aversif. L’aliment interdit est plus recherché (filles, Birch 1999)

68 68 Néophobie chez l’enfant À 6 mois, sevrage et pas de néophobie : une seule présentation suffit pour que la consommation augmente dès la seconde fois. 2-5 ans, 10 présentations nécessaires à acceptation. 7-12 ans, si bon souvent associé à nouveau  - néophobie si mauvais souvent associé à nouveau  + néophobie Peu de lien entre néophobies des parents et celles des enfants. (il existe cependant effet environnemental) néophobie décroît avec l’âge (Pliner). A tout âge, la néophobie est plus forte chez femmes que chez homme.

69 69 Préférences alimentaires chez adolescents Liens entre préf. enfants et préf. parents augmentent avec âge des enfants. (effet environnemental) « C ’est bon pour la santé » est associé à mauvais goût, vu pour les boissons chez adolescents (Wardle, Huon, 2000) l’exemple du pair dominant et plus âgé est le plus fort (choix vestimentaire et choix alimentaires)

70 70 Préférences alimentaires chez adultes Enfants et adolescents régulent mieux que les adultes. Personnes restreintes régulent moins bien. On continue à préférer ce que l’on a connu. (purée de Mamie, le VPB...) si plus de sel dans l’alimentation : le goût pour le sel augmente (pas vu avec comprimés sans goût). Consommation de sel, glucides, lipides, indépendante des préférences indiquées pour ces stimuli. (Japon, Nagata, 1999) Les recommandations alimentaires peuvent modifier les comportements (Suède 1995-1998)(USA 8 semaines)

71 71 Néophobie chez l’adulte Les habitudes du pays d’origine perdurent pendant 3 générations. Néophobie justifiée plus par peur d’un mauvais goût que par souci de santé. Américains choisissent d’abord pour le goût et le coût…. puis pour la santé. (Glantz 1998) Ajout d ’une sauce connue augmente acceptabilité produit nouveau (Stalberg, 1999) Décrire un produit ou lui donner un nom augmente son acceptabilité. Monotonie engendre aversion (ration du soldat)

72 72 Préférences alimentaires et néophobie chez sujets âgés Moins bonne sensibilité des systèmes sensoriels,  moins bonne perception des besoins et des stimulations sensorielles alimentaires. Préf. pour les goûts forts augmente avec l’âge mais pas les consommations. Ajout de glutamate + odeur   augmente palatabilité et acceptabilité,  augmente la salivation et l’immunité,  abaisse les plaintes des personnes âgées malades ou non. Attention : il faut réduire la consommation de gras mais pas la ration énergétique de la personne âgée !