Effets de l’activité physique sur le comportement alimentaire de l’adulte et de l’enfant obèse Dr Didier Chapelot Maître de Conférences de l’Université Paris 13 Responsable de la licence STAPS Activité Physique Adaptée et Santé UFR Santé Médecine Biologie Humaine, Bobigny

Objectifs de cette présentation Essayer d’apporter quelques réponses à : Qu’est-ce que le comportement alimentaire ? Que sait-on de l’effet de l’activité physique sur le comportement alimentaire ? Que sait-on de son effet chez l’adulte ou l’enfant obèse ? Quelles conclusions pratiques pour le comportement alimentaire après activité physique ?

En guise de préambule [1] Couplage dépense énergétique / prise énergétique Prise énergétique Poids Dépense énergétique Mayer & Thomas, Science (1967)

En guise de préambule [2] Nutrition vs comportement alimentaire L’exercice physique => une dépense énergétique nutrition = quel apport énergétique pour assurer cette dépense ? comportement alimentaire = quelle conséquence de cette dépense sur les apports énergétiques

Sauf si énergie dépensée non perçue comme « manquante » En guise de préambule [3] Homéostasie énergétique Suppose que l’énergie dépensée sera rattrapée par des apports spontanément augmentés 2200 – 2600 kcal jusqu’à 6000 kcal jusqu’à 3000 kcal Sauf si énergie dépensée non perçue comme « manquante »

Qu’est-ce que le comportement alimentaire ?

Aliments à disposition Qu’est-ce que le comportement alimentaire ? Définition Acte qui permet d’assurer les besoins en énergie et en éléments nutritifs à partir de messages internes traduits en choix et en quantité consommée Il va être modulé par : Aliments à disposition Réserves Type d’exercice

Prise alimentaire cumulée Qu’est-ce que le comportement alimentaire ? Composition ? Comporte successivement : la détection d’un besoin => recherche la sélection => choix l’ingestion => consommation d’aliments suivi d'une période sans préoccupation alimentaire Rassasiement d’un signal de rassasiement Satiété Intervalle - interprandial d’une période de satiété Faim Repas d’un signal de faim Séquence composée : Prise alimentaire cumulée Temps

Qu’est-ce que le comportement alimentaire ? 3 dimensions : cinétique = rythme alimentaire / séquence repas – absence de repas (satiété) / nuit-jour quantitative = prise alimentaire en poids / énergie qualitative = choix alimentaire spontané / cognitif / sensoriel

Que sait-on de l’effet de l’activité physique sur le comportement alimentaire ?

Qu’est-ce que l’activité physique ? Activité physique : tout mouvement corporel produit par la contraction des muscles squelettiques et qui accroît de façon significative la dépense énergétique Exercice physique : mouvements corporels planifiés structurés et répétitifs effectués afin d’améliorer ou de maintenir (un ou plusieurs composants de) la santé Entraînement physique : programme d’exercices d’intensités croissantes visant à améliorer ses performances Sport : réalisation d’un exercice physique dans un cadre codifié correspondant à un règlement

Effet de l’exercice physique sur la prise énergétique : revue des études publiées Pas de modification de la prise énergétique après l’effort Diminution de la prise des 24 h après entraînement Compilation de 16 études, en moyenne 198 min par semaine pendant 32 semaines Elder & Roberts, Nutr Rev, 2007 La prise énergétique a tendance à baisser (90 kcal / j) Quelques études contradictoires Balance énergétique négative

Effet de l’exercice physique sur la prise énergétique Imbeault et al., Br J Nutr. 1997 11 sujets, 500 kcal sur tapis roulant àfaible (35% VO2max 72 min) ou forte (75% VO2max 34 min) intensité

Effet de l’exercice physique sur sensations de faim King & Blundell, Eur J Clin Nutr. 1994 Sujets masculins, exercice relativement intenses, scores de faim, puis repas servi 74% VO2max pendant 52 min * 77% VO2max pendant 26 min *

Effet de l’exercice physique sur sensations de faim Sujets féminins, exercice aérobie ou renforcement, scores de faim après séance et 1h plus tard Faim 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Fin de séance versus avant séance 1h après fin de séance versus fin de séance 1h après fin de séance versus avant séance Changement de score (mm) Relaxation Aérobie Renforcement musculaire * Deshayes & Chapelot, AFERO, 2010

Effet de l’exercice physique sur choix alimentaire Rats soumis à efforts prolongés (2 h de tapis roulant pendant 28 jours) et en régime glucides, lipides et protéines séparés This study was designed to examine the influence of exercise training on body weight gain and feeding pattern in rats placed on a self-selection or a chow diet regimen. Adult, male, Wistar rats were submitted to daily 2-h treadmill exercise for 28 days (about 50% of VO2 max) at the beginning of the nocturnal period. Two other groups of rats were examined during the same time: a sedentary group that was deprived of food and water during the training session and a control group without any treatment. Food intakes were continuously recorded. For both feeding regimens, trained rats, relative to their respective controls, showed at the end of the experiment a reduction in body weight gain due to a reduced body fat deposit. Moreover, white adipose tissue (WAT) mass of self-selecting rats was smaller than in chow-fed rats. Exercise training decreased plasma glucose level in chow-fed rats and plasma insulin level in self-selecting rats. In self-selecting rats, food intake was slightly increased due to enhanced protein intake during the nocturnal period and fat intake increased both during the nighttime and daytime periods, whereas in chow-fed rats, food intake was decreased during the daytime period. These results show that, in rats placed on a self-selection regimen, exercise training increased fat consumption but reduced WAT. This could be a consequence of an increased lipolytic capacity of adipocytes in self-selecting trained rats. Thus, it appears from these results that the diet’s carbohydrate-to-fat ratio can be an important parameter in shaping the interaction between exercise and body weight. Rieth & Larue-Achagiotis, Physiol Behav, 1997

Effet de l’exercice physique aigu sur choix alimentaire 28 jeunes hommes pratiquant 2h d’effort en endurance Buffet proposé soit 30, soit 60, soit 90, soit 120 minutes après Buffet composé d’un panel d’aliments représentant les 3 macronutriments 60 90 120 min 60 90 120 min Verger & Louis-Sylvestre, Appetite, 1989

Que sait-on de son effet chez l’adulte ou l’enfant obèse ?

Exercice physique et masse grasse Exemple n°1 : perte de masse grasse 20 hommes obèses (IMC  31, tour de taille  110 cm) 12 semaines d’activité physique sans régime associé Poids Tour de taille Poids (kg) Masse grasse Masse maigre Tour de taille (cm) Sujets classés en fonction de leur perte de poids Condition physique Bénéfices santé Ross R, Dagnone D, Jones PJ, et al. Reduction in obesity and related comorbid conditions after diet-induced weight loss or exercise-induced weight loss in men. A randomized, controlled trial. Ann Intern Med 2000;133:92-103. Ross et al., Ann Intern Med (2000)

Masse grasse sous-cutanée et viscérale (%) Exercice physique et masse grasse Exemple n°2 : perte de masse grasse viscérale 24 hommes dont obèses (IMC  32, tour de taille  108 cm) et diabétiques de type 2 13 semaines de tapis roulant 5 fois par semaine à raison d’1 h par séance à 60% VO2max Lee et al., J Appl Physiol,(2005) Fesses/cuisses Graisse sous-cutanée Graisse viscérale Masse grasse (%) Masse grasse sous-cutanée et viscérale (%)

Exercice physique et prise alimentaire spontané Femmes obèses, 3 fois 19 jours, régime libre, activités physiques Pi Sunyer & Woo, Am J Clin Nutr, 1985

Effet de l’exercice physique sur prise alimentaire selon adiposité/condition aérobie 29/44 Low Fat / High Fit High Fat / Low Fit Compensation sur 24h : 50 ± 16% Compensation sur 24h : 38 ± 25% --- Exprimé en termes d’homéostasie, on peut donc conclure à une absence d’expression d’une homéostasie énergétique au repas qui suit un exercice physique. --- L’analyse des conditions expérimentales de chacune de ces études n’a pas permis de mettre en évidence des facteurs, qu’ils soient liés à la population étudiée, du délai du repas ou à la nature du repas, qui pourraient expliquer ces discordances. --- Les modalités d’exercice ne semblent pas non plus avoir d’influence sur l’hétérogénéité des résultats ou sur le niveau de compensation --- En plus de la diversité des réponses entre études, la diversité des réponses entre individus est très grande. En étudiant cette réponse individuelle, certains ont proposé de classer les sujets en compensateurs et non-compensateurs. Si ceci était confirmé, il serait bien entendu essentiel de distinguer des facteurs pouvant prédire cette compensation énergétique. --- Parmi ceux-ci il y a la masse grasse corporelle. En effet, on sait que l’exercice physique a des effets assez modérés sur la perte de poids des individus en surpoids ou obèses, témoignant d’un rattrapage énergétique au moins partiel. Les individus à masse grasse plus élevée pourrait donc être plus sujet au rattrapage énergétique. --- Mais à l’inverse, chez des individus dont les réserves énergétiques sont élevées, notamment sous forme de masse grasse, le besoin de compenser pourrait être moindre que celui des individus dont les réserves sont faibles. --- D’autre part, la condition physique pourrait aussi influencer la compensation énergétique. Les sportifs en stabilité pondérale ajustent en permanence leur prise énergétique à des niveaux de dépenses élevés et changeants et pourraient se révéler meilleurs compensateurs que des individus peu actifs. --- Cela nous a conduit à vouloir répondre à cette question : Est-ce que des individus avec une masse grasse relativement élevée malgré une corpulence peu augmentée, et par ailleurs relativement sédentaires, compenseraient plus ou moins que des individus avec une masse grasse faible et sportifs ? Charlot & Chapelot, Brit J Nutr 2013

Effet de l’exercice physique sur prise alimentaire selon adiposité/condition aérobie Pas de distinction entre les groupes + 37.8 ± 24.6 % pour High Fat/Low Fit + 49.8 ± 16.5 % pour High Fat/Low Fit Comme et Finlayson et coll l’avaient fait, nous avons voulu savoir si l’on pouvait distinguer des sujets compensateurs et non-compensateurs. La répartition des sujets est continue avec des sujets compensant partiellement ou complètement le déficit énergétique et d’autres augmentant même ce déficit. En tout cas aucune cassure ne nous permet d’identifier ces 2 groupes. Il est également impossible de séparer les sujets high Fit/low-Fat des sujets Low-Fit High-Fat. D’ailleurs, la compensation énergétique est la même entre ces 2 groupes. Différences de PE(EX – RT) sur 24 h Challenge énergétique pour Low fat/High fit Challenge énergétique pour High fat/Low fit Charlot & Chapelot, Brit J Nut 2013

Effet de l’exercice physique sur prise alimentaire spontanée chez adolescents obèses Deux types d’exercice Faible intensité (LIE) : 40% VO2max Intensité élevée (HIE) : 75% VO2max Dépense énergétique cible  330 kcal Durée moyenne d’exercice physique  30 min pour HIE et  59 min pour LIE Thivel et al., 2012

Effet de l’exercice physique sur prise alimentaire spontanée chez adultes Effet d’une séance d’exercice physique sur la prise énergétique : méta-analyse des études publiées En valeur relative Déficit énergétique moyen : 500 kcal En valeur absolue Compensation moyenne : 50 kcal Schubert et al., Appetite, 2013

Effet de l’exercice physique sur prise alimentaire spontanée chez adultes Prise énergétique réellement observée au repas suivant Compensation énergétique incomplète dans 82 % des conditions +81 à 552 kcal dans 9 conditions DEEXERCICE - DEREPOS Moyenne : 320 kcal Dans ces études, la prise énergétique était figée pour pouvoir étudier la période postprandiale. Quel est alors l’effet de l’exercice sur la prise énergétique spontanée au repas suivant? Ici sont réunis les résultats de 49 études correspondant à 72 conditions. Chaque tiret vert représente la dépense énergétique pendant l’exercice moins la dépense dans la condition repos. La moyenne des études étaient de 320 kcal. Les barres vertes représentent la différence de prise énergétique entre la condition exercice et la condition repos. Dons si celle-ci est positive, cela signifie que la prise énergétique était plus élevée dans la condition exercice et si elle atteint le trait vert, cela signifie que la compensation énergétique de la dépense liée à l’exercice est complète. La moyenne de cette différence est de 31 kcal signifiant qu’une séance en exercice n’a que très peu d’effets sur la prise énergétique. Cependant dans 9 conditions, la prise était augmentée. Mais de façon plus surprenante, la prise était diminuée dans 7 conditions. PEEXERCICE - PEREPOS Moyenne : + 31 kcal -146 à 330 kcal dans 7 conditions 49 études 72 conditions Charlot, Thèse, 2012

Quelles conclusions pratiques pour le comportement alimentaire après activité physique ?

Améliorer le comportement alimentaire grâce à l’activité physique Rassurer : pas de compensation complète de l’énergie dépensée « réclamée » par le corps corps va piocher dans ses réserves l’énergie qui lui manque Prévenir : après une séance d’exercice, possibilité d’être attiré par des aliments gras juste après une séance de renforcement musculaire, sensations de faim éphémères Conseiller : choisir après l’exercice de manger des aliments riches en eau et en fibres, peu gras, des féculents, des protéines