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Composition corporelle Et Dépense énergétique Introduction et définition Méthodes de mesure Applications pratiques.

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1 Composition corporelle Et Dépense énergétique Introduction et définition Méthodes de mesure Applications pratiques

2 Composition corporelle

3 La composition corporelle correspond à lanalyse du corps humain en « compartiments » ou « masse » regroupant des éléments qui ont une fonction physiologique commune indépendamment de leur localisation anatomique ou de leur nature chimique Ceux-ci ont un intérêt particulier en fonction de la discipline médicale considérée. Le poids ne suffit pas dans de nombreuses situations Par exemple: Médecine du sport et masse musculaire Perte de poids et ratio masse grasse / masse maigre Insuffisance rénale et volumes liquidiens Introduction

4 Les modèles de la composition corporelle Solides EC Masse cellulaire active Liquides extra- cellulaire Masse grasse lipides eau protéines glucides minéraux Tissu adipeux muscles Tissu osseux organes divers % Poids Corporel

5 Les modèles physiologiques Les compartiments Masse grasse Masse maigre Masse minérale Solides EC Masse cellulaire active Liquides extra- cellulaire Masse grasse

6 Compartiments Regroupent des composants corporels fonctionnellement liés entre eux indépendamment de leur localisation anatomique ou de leur nature chimique Le modèle à deux compartiments Il oppose la masse grasse et la masse non grasse (abusivement nommée masse maigre) Le modèle à 3 compartiments ou 4 compartiments Masse grasse + Masse maigre séparée en : Masse minérale, masse cellulaire active, eau extracellulaire

7 Masse grasse : correspond aux triglycérides stockés dans les adipocytes quelle que soit leur localisation anatomique 10 à 30 % poids corporel (peut atteindre beaucoup plus en pathologie) Densité 0.9 g/ml Ce compartiment est virtuellement dépourvu deau 4 rôles essentiels Réserves énergétiques de lorganisme (environ kcal pour 70kg de PC) Isolant thermique Protection contre les chocs Synthèse hormonale (adipokines) Minimum vital (environ 3%) Mais « toxique » si trop élevé (notamment localisation viscérale)

8 Masse maigre : Exclue la partie grasse Polymorphe: correspond à la somme de leau, des os, des organes, muscles contient les éléments vitaux, notamment les protéines 70 à 90% poids corporel Densité 1.1 g/ml La masse maigre est essentiellement constituée deau (73%) (extracellulaire + intracellulaire) Si bien que sa diminution signe un dénutrition ou une déshydratation La de ce compartiment menace plus la santé que celle de la MG Le rapport entre leau et la MM (73%) définit lhydratation de la masse maigre

9 Masse minérale osseuse 5% PC correspond aux cristaux de phosphates tricalciques du squelette Densité 3g/ml Sa baisse signe lostéoporose (vieillissement, ménopause) Leau extracellulaire 20% PC Correspond à lensemble des liquides interstitiels et au plasma Elle constitue la masse liquidienne facilement échangeable Elle sajoute à leau intracellulaire pour constituer leau corporelle totale (60% PC)

10 Masse cellulaire active MM moins leau extracellulaire Correspond à lensemble des cellules des différents organes et muscles Lintensité de son métabolisme détermine les besoins énergétiques de lorganisme Cette masse comprend: - les protéines de lorganisme = masse protéique 16% PC (ou MM sèche) Rôle structurel, mobilité, enzymatique, défenses immunitaires La diminution de > 50% des protéines nest pas compatible avec la survie correspond pourtant à une perte de poids <10% = justifie la mesure des compartiments corporels en cas de risque de dénutrition +++ -leau intracellulaire (40 % PC) -NB les glucides stockés représente une part négligeable de lorganisme (<1% PC)

11 Exemple Homme 40 ans bonne santé PC 70kg MG10 kg14.3 % ECF18L25.7 % ICF26 L37.1 % MIN4 kg5.7 % PROT11 kg15.7 % Densité corporelle (1.05)

12 Mesure des compartiments Séparation des composants de lorganisme en fonction de leurs propriétés chimiques réalisées sur des cadavres : eau, lipides, protéines, glucides, minéraux... Données limitées mais servant de référence aux méthodes détude indirectes Ces mesures indirectes ont une agressivité, précision, complexité variables repose à la fois sur: - une mesure corporelle (densité, volumes, impédances) - la référence à un modèle de composition corporelle - lacceptation dune hypothèse permettant une estimation des compartiments (hydrat MM 73 %)

13 Méthodes de « recherche » Quantification in vivo de constituants spécifiques de lorganisme activation neutronique (Ca, azote, carbone,..) pour os, protéines, graisses émission de potassium 40 pour la MM, RMN pour la mesure de la graisse Mesure de la densité corporelle (Densité = masse / volume) - hydrodensitométrie consiste à mesurer un volume en limmergeant dans leau (principe dArchimède ) - pléthysmographie Pression *Volume = constante (loi de Boyle-Mariote ): corps introduit dans une cabine de volume connu pression de la cabine modifié en proportion du volume introduit Hypothèse = densité fixe attribuée à chaque compartiment proportion de chaque compartiment calculée à partir de la densité du corps entier (D) Densité MG = 0,9 g par ml Densité MM = 1,1 g par ml Léquation de SIRI permet de calculer le pourcentage de masse grasse : % MG = 100 (4,95/D-4,50)

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15 Prédiction de la MG par la mesure des PLIS CUTANÉS hypothèse = épaisseur de la graisse sous-cutanée reflète la MG totale de lorganisme. Les 4 sites de mesure des plis cutanés : bicipital, tricipital, sous-scapulaire, supra-iliaque Equations prédictives de la densité corporelle (d), en fonction de lâge et du sexe d = c-m x log (somme des 4 plis) simple mais nécessite un opérateur entraîné, en défaut dans pop particulières, obésité Estimation de la MM par la mesure de leau totale par dilution de traceur Ingestion qtté connue deau marquée (isotopes stables : deutérium, oxygène 18 ou eau tritiée ) concentration plasmatique permet de calculer volume de distribution repose sur lhypothèse que MM contient une proportion fixe deau (73 %). MG dépourvue deau MM = EAU TOTALE/0,73 Estimation de la masse musculaire par excrétion de la créatinine et de la 3 methylhistidine présent dans le muscle, excrétion urinaire/24h proportionnelle à la masse musculaire calcul de la masse musculaire = 18 à 20 kg de muscle par g de créatinine Compliqué et peu précis

16 Méthodes utilisées en clinique impédancemétrie bioélectrique simple et peu couteuse - basée sur la capacité des tissus hydratés à conduire lénergie électrique - Limpédance (Z) dun corps est liée à: - la résistance spécifique (r), constante déterminée lors de létalonnage du système - la longueur (L), ou taille de lindividu - le volume conducteur (V) ou volume du compartiment hydro-électrolytique corporel V = r L2/Z - 2 électrodes au niveau du poignet, et 2 au niveau de la cheville homo-latérale. - Le courant est appliqué pendant quelques secondes, et la mesure de Z est lue - Le plus souvent, un seul courant de 800 μAmp avec une fréquence de 50 kHz (indolore) -Les mesures avec plusieurs fréquences permettent une approche des secteurs hydriques, les membranes cellulaires se comportant comme une capacité électrique Quand le courant a une fréquence > 50 kHz, le volume mesuré est assimilé à leau totale Quand cette fréquence est < 5 kHz, le volume mesuré correspond à leau extracellulaire

17 Absorptiométrie biphotonique à rayon X (DEXA) - méthode de référence pour létude de la composition corporelle - permet daccéder directement à un modèle à trois compartiments: MG + MM + contenu minéral osseux - consiste à balayer lensemble du corps avec un faisceau de rayons X à 2 niveaux dénergie (40 et 100 Kev) - rapport des atténuations de ces 2 Rx fonction de la composition de la matière traversée - calibration effectuée avec des fantômes artificiels contenant des triglycérides et du Ca -traitement informatique des mesures physiques - La précision est excellente - permet une approche régionale (bras, tronc, jambes) des trois compartiments mesurés - Lirradiation imposée au patient est faible et similaire à celle dune radio pulmonaire. limites - le coût et rareté des installations, lirradiation (FE) - Ne mesure pas les compartiments hydriques Peut être couplé à limpédencemétrie pour mesurer 5 compartiments: MM; MG; Masse calcique, eau extracellulaire, eau intracellulaire

18 LA TOMODENSITOMÉTRIE COMPUTÉRISÉE La graisse péri-viscérale intra-abdominale intervient dans le déterminisme des complications métaboliques et cardio-vasculaires de lobésité. En pratique clinique, on mesure le tour de taille pour estimer ladiposité abdominale La tomodensitométrie permet de réaliser des coupes anatomiques abdominales et didentifier dans un plan horizontal les tissus en fonction de leur densité qui atténue les rayons X. Elle ne fournit pas une mesure de la masse grasse viscérale (en kg) mais un calcul des surfaces des tissus adipeux profonds et superficiels. On peut ainsi décrire un rapport dadiposité viscérale sur adiposité sous-cutanée La méthode est rapide (quelques minutes si on se limite à une seule coupe) et la précision est bonne.

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20 Variations physiologiques En fonction du sexe Masse grasse plus développée chez la femme = 23% vs 15% chez lhomme à 20 ans Gestation, lactation Et répartition différente Masse maigre plus faible chez la femme les performances sportives (VO2 max) ségalisent si rapportées à la MM Masse calcique plus faible chez la femme 1.4 fois plus élevée chez lhomme

21 En fonction de lactivité physique Masse grasse plus faible chez le sportif Masse maigre plus élevée Donc pas forcement de variation de poids avec lentrainement

22 En fonction de lâge (vieillissement) Masse grasse augmente de 1g/j Dès lâge de 20 ans ou 30 ans environ 3% par an Augmentation du risque cardiovasculaire surtout si androïde Masse maigre évolue en sens inverse Le poids tend à rester constant Pour lutter contre le vieillissement il faut entretenir sa Masse Musculaire (exercice) Le maintien de la MM peut se traduire par une légère prise de poids entre 30 et 70 ans (MM constante, MG augmente) leau corporelle diminue également Mais un peu plus vite que ne le laisse prévoir la baisse de MM La constante de 73% nest plus vrai > 70 ans La masse osseuse diminue Avant 50 ans perte de 3.8g/an Après 50 ans perte de 7.6 g/an, 7 g/an aggravé par déficit hormones sexuelles (ménopause)

23 En fonction de lâge (enfant et adolescent) MG et MM augmentent jusquà 20 ans MM augmente plus vite chez le garçon Hydratation MM diminue 86 % H2O chez le fœtus 80% à la naissance 73% fin de ladolescence Masse osseuse augmente Pic de calcium vers ansenviron 4.400g et g Dépend de = facteurs génétiques activité physique pendant lenfance ( 7%) alimentation riche en calcium ( 5%)

24 Femme enceinte Prise de poids kg 6 à 7 L H2O (2 à 3 L chez la mère) 3 kg MG 3 kg MM sèche Surcharge extracellulaire peu prévisible Surcharge adipeuse résiduelle parfois problématique (hygiène alimentaire pendant la grossesse ++)

25 Variations pathologiques Obésité Augmentation du poids Augmentation de la MG Accompagnée dune augmentation de la MM (VEC et MCA) Déficit énergétique et Dénutrition Baisse du poids Baisse de la MG Baisse de la MM inconstante Baisse de la MCA mais augmentation du VEC si dénutrition sévère (hypoalbuminémie) Déshydratation extracellulaire Baisse du poids Masse grasse constante Baisse de la MM MCA cste, baisse du VEC

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27 Patiente obèse

28 Exemples Données de la composition corporelle (DEXA + impédance) Un patient obèse a perdu du poids après un régime Baisse de la MG importante Baisse de la MM modérée (MCA et VEC) Baisse de la MG Baisse de la MM Baisse de la MCA, voire de la masse calcique VEC diminué si diurétiques VEC augmenté si hypoalbuminémie = peut masquer baisse MCA os MCA LEC MG os MCA LEC MG os MCA LEC MG os MCA LEC MG

29 Un patient insuffisant rénal au stade préterminal dénutri a pris du poids pendant les vacances Augmentation MG MM constante mais Augmentation MCA et baisse modérée du VEC Conclusion: Il a suivi les conseils diététiques et fait de lexercice MG stable MM augmentée MCA stable et augmentation du VEC Conclusion: il a mangé trop de sel os MCA LEC MG os MCA LEC MG os MCA LEC MG

30 En pratique médicale La notion de composition corporelle doit être intégrée dans le raisonnement et la pratique médicale Létude de la composition corporelle constitue un élément indispensable de lévaluation du statut nutritionnel Elle permet de prendre les décisions thérapeutiques les mieux adaptées, telles que le choix dun programme damaigrissement ou de renutrition la DEXA représente la méthode de choix étant donnés la précision et la qualité des renseignements obtenus limpédance bioélectrique peut être utilisée, en tenant compte des limites et des imprécisions de cette méthode (seuls les variations importantes doivent être prises en compte) CONCLUSION

31 La dépense énergétique

32 Les grandes fonctions (croissance, développement, maintien, reproduction...) ont un coût énergétique dont la somme est appelée dépense énergétique totale Apports: Pour couvrir ses besoins, lhomme puise lénergie dans le milieu extérieur ou dans ses réserves, à partir des liaisons chimiques des nutriments et la transforme en une autre énergie chimique utilisable = ATP Dépenses: Lhomme restitue lénergie au milieu extérieur sous forme chimique (urée, créatinine par exemple) mécanique et thermique En labsence de variation du poids ou de la composition corporelle, les apports énergétiques sont égaux aux dépenses introduction

33 Sources dénergie Les macronutriments (glucides, lipides, protéines) constituent lunique source énergétique pour lhomme DE continue vs apports alimentaires discontinues compartiment de réserve énergétique en période inter prandiale de capacité limité pour les protéines (autres fonctions) et les glucides (< 1kg) immense pour les lipides (plusieurs Kg) Pour être utilisable, cette énergie doit être transformée en ATP, processus qui consomme de loxygène et produit de la chaleur. Loxydation des substrats par lorganisme est hiérarchisée selon un ordre inverse à la capacité quà lorganisme à stocker ces macronutriments: 1) Glucides 2) Protéines 3) Lipides léquilibre entre les ingestions et loxydation des lipides, est le déterminant majeur de la balance énergétique (stockage TG)

34 Apports énergétiques recommandés Kcal/j 15% protéines 30% lipides 55% glucides Teneurs énergétiques des nutriments Lipides38 KJ/g9 Kcal/g Glucides17 KJ/g4 Kcal/g Protéines 17 KJ/g4 Kcal/g 1 Kg de graisse de réserves = 9000 Kcal NB: ethanol = 7Kcal/g Rappel 1 kcal = 4.18 kJ

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36 Pour mémoire

37 Dépenses La dépense énergétique des 24 h se répartit en trois postes principaux dinégale importance : 1) Le métabolisme de repos qui représente % de la DET 2) La dépense lié à lactivité physique, variable ( 15 à 30 % DET) 3) La thermogénèse, effet thermique des aliments ( 10 % DET) DER AP T

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39 A ces trois postes principaux de dépense énergétique, il faut ajouter des dépenses inhabituelles qui, dans certaines circonstances, peuvent constituer un coût important. - croissance (cout énergétique faible) - réparation et cicatrisation (peut savérer très important, ex: brûlures étendues) - réactions de défense contre les infections, réactions inflammatoires (ex = augmentation de 80% si péritonite) Lensemble de ces dépenses énergétiques constitue la dépense énergétique totale.

40 1) METABOLISME DE BASE (MB) ou DEPENSE ENERGETIQUE DE REPOS (DER) Le métabolisme de base correspond à la DE minimale pour le fonctionnement et lentretien de lorganisme (pompes ioniques, turnover de substrats, maintien de la température,…) Il est mesuré dans des conditions standardisées (DER) - à jeun (minimum 12h) - le matin (8-10 h) - à température neutre (19-24 °C) - au repos (décubitus, silence) -NB: La dépense énergétique pendant le sommeil est < 5 % par rapport à la DER Contribution des différents organes au MB Foie Foie 25 % Cerveau 20 % Cœur 9 % Reins 7 % Muscles 25 %

41 Le métabolisme base varie de façon proportionnelle au poids et à la Masse Maigre dépend de lâge et su sexe essentiellement par le biais de la MM la MM explique 80 % de la variabilité de la DER Avec la mesure de la MM on peut estimer la DER pas déquation très satisfaisante DER = 30 Kcal/ kg MM/ 24h DER = 21MM +50 Facteurs génétiques ( 20 % restant) Facteurs hormonaux (sympathique, thyroïde, cycle menstruel,..) température, apports alimentaires antérieurs, stress,…

42 2) LEFFET THERMIQUE DES ALIMENTS lénergie chimique des aliments doit être convertie en énergie utilisable Les aliments doivent être: - digérés, cest-à-dire transformés en substances plus simples, - puis être stockés par exemple au niveau du foie et du muscle sous forme de glycogène, ou au niveau du tissu adipeux sous forme de triglycérides. Le coût énergétique de ces processus varie avec les voies biochimiques empruntées représente environ (en % de la valeur calorique ingérée): - 5 % à 10 % pour les glucides, - 20 % à 30 % pour les protéines, - < 5 % pour les lipides. Sajoute une partie facultative, régulé par le SNA sympathique au niveau du muscle et du tissu adipeux brun = perte dénergie sous forme de chaleur grâce aux protéines découplantes (UCP) de la mitochondrie. Dépend de palatabilité du repas, qtté glucides simples, exercice physique préalable, degré dobésité, caféine, nicotine,… exercice TPP DER

43 R Glucose pyruvate H+ UCP ATP synthase H+ ATP NADH/NAD FADH/FAD H+ TG AGL H+ chaleur krebs thermogenèse adaptative

44 3) EXERCICE PHYSIQUE Très variable, % dans les pays développés Peut atteindre 70 % chez sportif ou travailleur de force Peut se mesurer en chambre calorimétrique, actimètre,.. Tables dactivités

45 VARIABILITE DE LA DEPENSE ENERGETIQUE extrêmement variable dune personne à lautre. facteur très important à prendre compte dans la définition des besoins énergétiques individuels. une prescription calorique généralisée na pas de sens: par exemple, illusoire de prescrire kilocalories par jour à tous les patients hospitalisés ; Doù linterrêt de la mesure de la DE pour calculer la ration calorique nécessaire pour maintenir le poids stable

46 Principaux facteurs de variation de la DE IntrinsèquesExtrinsèques DERMM âge, sexe H. Thyroïdiennes turnover protéique ThermogenèseSNAtempérature ext tissu adipeux brunprise alimentaire état nutritionnelsubstances Ө, stress Activité physiqueMasse musculairedurée exercice rendement (VO2 max)intensité

47 VARIABILITE AVEC LA MASSE La DE est proportionnelle au poids La MM détermine la DE de façon beaucoup plus précise que le poids Ceci est vrai tant pour la DE des 24 h que pour la DER La DE est aussi corrélée à la surface corporelle (pertes de chaleur + corpulence) DER 1000 kcal/24h/m² Dans lobésité (augmentation MG) augmentation DE par - Augmentation MM (excès poids = environ 75% MG et 25 % MM) - Cout mobilité - Thermogenèse PP facultative

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49 VARIABILITE AVEC LAGE La dépense énergétique totale diminue avec lâge -Dune part, le métabolisme de base diminue denviron 2 % tous les 10 ans à cause de la réduction de la masse maigre associée à lâge + défaut métabolique spécifique du vieillissement? -Dautre part, la dépense énergétique liée à lactivité physique est diminuée réduction du temps passé en activités physiques, déficits physiques ou handicaps Chez lenfant = coût de la croissance DE = 120 kcal/kg (vs 45 kcal/kg chez ladulte) Peut atteindre 50 % de lénergie ingérée

50 VARIABILITE AVEC LE SEXE DET plus faible chez la femme Sexplique en parti par une MM plus faible Même après prise en compte des différences de composition corporelle, la femme dépense moins dénergie que lhomme ( < 10 %) pas dexplications satisfaisantes à cet état de fait. Varie en fonction du cycle (température, menstruations)

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52 L'ALLAITEMENT La valeur énergétique du lait est denviron 0,61 kcal par g. Il en coûte environ 20 % de kcal en plus pour en assurer la synthèse Soit un cout de 600 Kcal/j pour un allaitement exclusif La prise alimentaire moyenne au cours de lallaitement ne suffit généralement pas à compenser son coût énergétique favorise donc en principe la perte de poids après laccouchement GROSSESSE Besoins énergétiques supplémentaire denviron 260 Kcal/24h (de 150 Kcal/j au 1 er T à 300 Kcal/j au 3me T) Cout de la construction organisme nouveau + énergie en réserve pour préparer la période dallaitement

53 VARIABILITE AVEC LA RATION ALIMENTAIRE La suralimentation prolongée ou la restriction calorique durable saccompagne de changements de la DE qui vont tendre à limiter les variations de poids Dépense énergétique et restriction alimentaire La diminution des apports énergétiques saccompagne dune perte de poids Cette perte de poids tend à diminuer à mesure que la restriction énergétique se prolonge; jusquà la stabilisation du poids Cet arrêt de la perte de poids témoigne de ladaptation à la restriction énergétique par une diminution des dépenses énergétiques qui aboutit au rééquilibrage de la balance énergétique La composition du poids perdu i.e. contribution MG et MM varie - Plus adiposité initiale importante, plus contribution MG sera importante - Plus déficit calorique important, plus proportion MM perdue importante

54 Figure 1. Evolution de la perte de poids (Δ P) sous régime restrictif en fonction du temps (ΔT).

55 Mécanismes: - La perte de poids et de MM contribue donc à diminuer la DER - ration alimentaire associée à de la thermogenèse alimentaire (au moins dans sa composante obligatoire) - La perte de poids réduit les dépenses énergétiques dues à lactivité physique La diminution du MB en situation de perte pondérale est plus importante que ne le voudrait les pertes tissulaires Ceci suggère une augmentation de lefficacité énergétique dans lequel interviendraient la diminution du tonus sympathique et de la T3

56 Dépenses énergétiques et alimentation hypercalorique En situation de suralimentation prolongée on observe un gain de poids qui, au fil du temps, va sarrêter Cest exactement limage en miroir de celle décrite pour la perte Larrêt du gain de poids témoigne également dune augmentation de DE qui viennent rééquilibrer la balance. Cette augmentation sexplique par: - le gain de MM métaboliquement active - laugmentation de la thermogenèse PP due à lexcès de la prise alimentaire - la majoration de DE liée à lactivité physique du à lélévation du poids

57 VARIABILITE DORIGINE GENETIQUE Le niveau de dépense énergétique est pour partie dépendant de facteurs génétiques dépense énergétique de repos Environ 10 % des différences inter-individuelles du niveau de DER La DER peut varier jusquà 500 kcal/jour dune famille à lautre (contre 100 kcal/jour dun individu à lautre au sein dune même famille) thermogenèse alimentaire les différences de réponses thermogéniques liées au patrimoine génétique représentent environ 35 à 50 kcal/jour facteurs génétiques interviennent également dans ladaptation de la DE en réponse à des déséquilibres alimentaires (UCP) coût énergétique de lactivité physique Il existe un déterminisme génétique du niveau dactivité physique Et du coût énergétique de postures et activités courantes

58 LE CONCEPT DE QUOTIENT RESPIRATOIRE (QR) La transformation de lénergie chimique contenue dans les macronutriments en ATP, passe par des réactions de phosphorylation oxydative qui vont consommer de loxygène et produire du gaz carbonique QR= VCO2/VO2 rapport entre la quantité de gaz carbonique produit par loxydation totale dun substrat sur la quantité doxygène nécessaire à cette oxydation complète varie en fonction du substrat considéré, QR = 1 pour les glucides 0,7 pour les lipides 0,8 pour les protides Chez lhomme, le calcul du QR à partir de la mesure de la VCO2 et de la VO2 informe sur la nature des substrats oxydés. Plus le QR se rapproche de 1, plus lorganisme utilise les glucides Plus le QR se rapproche de 0,7, plus lorganisme utilise les lipides (jeûne)

59 Glucides C 6 H 12 O O 2 6 CO HO 2 QR (CO 2 /O 2 ) = 1 Protéines C 72 H1 12 N 2 O 22 S + 77 O 2 63 CO 2 + … QR (CO 2 /O 2 ) = 0.82 Lipides C 16 H 32 O O 2 16 CO HO 2 QR (CO 2 /O 2 ) = 0.70

60 Variabilité familiale du QR Les familles qui ont un QR bas -oxydent une plus grande quantité de lipides par 24 heures - constituent moins de réserve et prendront moins de poids - ont une proportion de fibres de type I dans le muscle plus importante (fibres à contraction lente, résistantes, sollicitées pendant les efforts dendurance et équipées pour oxyder facilement les acides gras)

61 Les méthodes de mesure de la dépense énergétique

62 LA CALORIMETRIE DIRECTE Dans cette méthode, on considère quil y a égalité entre production de chaleur et dépense dénergie de lindividu. La réalisation de la mesure nécessite une enceinte de taille réduite et hermétique (chambre de lavoisier) ou une combinaison calorimétrique Permet la quantification des différentes composantes de la perte de chaleur: DER Activité physique thermogénèse PP Peu utilisée en raison de la tolérabilité et du nombre réduit dinstitutions disposant de léquipement nécessaire

63 LA CALORIMETRIE INDIRECTE Cette méthode repose sur léquivalence entre lénergie utilisée dans lorganisme et loxydation des nutriments Il est donc possible dutiliser la consommation globale doxygène comme témoin de la dépense dénergie (E O2 = 20 kcal/l). La mesure des échanges gazeux respiratoires (consommation doxygène, et production de gaz carbonique) peut être réalisée sous une cagoule ventilée (canopy). Doit être corrigée par lexcrétion dazote ( urée) Surtout utilisé pour mesurer la DER Permet aussi de mesurer le QR Formule de BEN PORAT DER = x VO x VCO 2 – N 2 (Kcal/24h) (ml/min) (g/24h)

64 LES METHODES INDIRECTES de mesure de la dépense liée à lactivité physique Enregistrement de la fréquence cardiaque = basée sur la relation linéaire étroite existant entre la fréquence cardiaque et la dépense énergétique, pour des activités physiques dintensité croissante Peut être utilisée dans des études épidémiologiques La méthode des accéléromètres permet de quantifier et denregistrer lintensité de mouvement selon un ou trois axes au cours dune activité physique, et de le convertir en dépense dénergie La méthode factorielle permet dévaluer les dépenses énergétiques journalières dun individu à partir de lenregistrement du type et de la durée des activités pratiquées et du coût énergétique unitaire de chaque activité

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66 LA METHODE A LEAU DOUBLEMENT MARQUEE -permet de déterminer la dépense énergétique totale dans les conditions habituelles de vie -consiste à faire ingérer au sujet un mélange deau marquée sur loxygène ( 18 O) et sur lhydrogène (deutérium) = mesure de leur élimination dans les urines - La différence de vitesse délimination de loxygène et du deutérium dépend de la production de CO2 et permet le calcul de la production de CO2 et de la DE - simple et non agressive mais nécessite des méthodes danalyse en spectrométrie de masse très onéreux qui limitent son emploi à des activités de recherche

67 ESTIMATION LA DEPENSE ENERGETIQUE 1) Il est possible de réaliser les estimations de la DER à partir de données anthropométriques simples - 2 équations sont proposées pour estimer le métabolisme de base à partir du poids (P), de la taille (T) et de lâge (A) en fonction du sexe Equations de Harris et Benedict : Femmes MB = 2, ,0402 P + 0,711 T – 0,0197 A Hommes MB = 0, ,0573 P + 2,073 T – 0,0285 A Equations de Black : Femmes MB = 0,963. P0,48. T 0,50. A-0,13 Hommes MB = 1,083. P0,48.T 0,50. A-0,13 avec MB en MJ.j-1, P = poids en kg, T = taille en m et A = âge en années Les variations entre mesurée et théorique peuvent expliquer certaines variations pondérales

68 DE = 1.4 DER : malade hospitalisé DE = 1.55 DER : activité légère DE = 1.8 DER : activité modérée DE = 2.1 DER : activité importante 2) la DE totale peut être estimée en multipliant la DER par un facteur traduisant lintensité de lactivité physique dune personne. Ce facteur a pu être déterminé pour de nombreuses activités de la vie quotidienne, sédentaire, professionnelle ou sportive (tables).

69 Applications Estimation des apports alimentaire en pratique clinique - Régime hypocalorique - Renutrition en milieu hospitalier -Médecine du sport En recherche: - causes de lobésité, - survie dans des situations extrêmes,..

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