Fiche de révision : Dépense énergétique et calorimétrie

📋 Plan du Cours

1. Composantes de la dépense énergétique
2. Métabolisme de base et DER
3. Thermorégulation et thermogenèse alimentaire
4. Dépense liée à l’activité physique
5. Déterminants de la dépense énergétique
6. Sédentarité et activités NEAT
7. Variations génétiques et nutritionnelles
8. Grossesse, allaitement et restriction
9. Principes de la calorimétrie
10. Estimations cliniques et besoins

📖 1. Composantes de la dépense énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Dépense énergétique totale : Regroupe la dépense énergétique de repos, la dépense liée à l’activité physique, la thermogenèse et des dépenses exceptionnelles physiologiques ou pathologiques.

★ À maîtriser

• La dépense énergétique de repos représente la plus grande proportion de la dépense énergétique habituelle, tandis que la dépense liée à l’activité physique est la composante la plus variable.

Compléments

• La thermogenèse alimentaire représente environ 15 à 20 % de la dépense énergétique totale selon la présentation générale du cours.

• Les dépenses énergétiques exceptionnelles comprennent:

  • la croissance
  • la réparation
  • la grossesse
  • la lactation
  • la maladie
  • l’inflammation
  • la fièvre
  • la cicatrisation
  • l’infection

💡 Astuce mémo

DER–TPP–AP–TR : repos, repas, activité, température

📖 2. Métabolisme de base et DER

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme de base : La dépense énergétique minimale nécessaire au fonctionnement et à l’entretien de l’organisme, notamment aux activités mécaniques et métaboliques minimales et au maintien de la température corporelle en condition de confort.

★ À maîtriser

📌 Le métabolisme de base se mesure après 12 à 18 heures de jeûne, au repos total en position allongée et à une température neutre de 20 à 23 °C chez un sujet habillé.

📌 Le métabolisme de repos comprend le métabolisme de base et lui est généralement supérieur d’environ 10 %, car il est mesuré chez un sujet éveillé.

• Le métabolisme de base représente environ 60 % de la dépense énergétique totale journalière, avec des valeurs allant d’environ 45 % chez les grands sportifs à 70 % chez les personnes très sédentaires.

Compléments

📌 Les reins, le cœur, le cerveau et le foie ont une activité métabolique élevée, tandis que les muscles au repos et le tissu adipeux consomment peu d’énergie.

• Les muscles représentent environ 40 % de la masse corporelle mais seulement 20 % du métabolisme de base, tandis que le foie représente 2,6 % du poids corporel et 20 % du métabolisme de base.

💡 Astuce mémo

Base = sommeil et jeûne ; DER = repos éveillé

📖 3. Thermorégulation et thermogenèse alimentaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Thermorégulation : Le mécanisme qui maintient la température corporelle autour de 37 °C en adaptant la dépense énergétique aux variations de la température extérieure.

★ À maîtriser

📌 La thermogenèse postprandiale obligatoire correspond à l’énergie nécessaire pour digérer, absorber et transformer les nutriments, tandis que la thermogenèse facultative dépend notamment du système nerveux sympathique et de l’excédent énergétique absorbé.

• La thermogenèse postprandiale représente environ 10 % des apports énergétiques et varie selon les nutriments : 20 à 30 % pour les protéines, 5 à 10 % pour les glucides et moins de 5 % pour les lipides.

Compléments

• La thermorégulation représente moins de 5 % de la dépense énergétique totale et devient surtout significative en cas de températures extrêmes, de fièvre ou d’hypothermie.

💡 Astuce mémo

Froid ou repas → consommation d’O2 et dépense énergétique accrues

📖 4. Dépense liée à l’activité physique

🔑 Notions clés & Définitions

• Activité physique : Tous les mouvements corporels produits par la contraction des muscles squelettiques et entraînant une dépense énergétique supérieure à celle de la dépense énergétique de repos.

★ À maîtriser

• La dépense énergétique liée à l’activité physique représente en moyenne 15 à 30 % de la dépense énergétique totale sur 24 heures, avec une forte variabilité individuelle et temporelle.

• L’activité physique comprend:

  • le sport
  • les loisirs
  • les transports actifs
  • les tâches ménagères
  • les activités professionnelles
  • les mouvements de la vie quotidienne

Compléments

• Le rendement global de l’organisme lors de l’activité physique est d’environ 20 %, le reste de l’énergie étant notamment dissipé sous forme de chaleur.

📐 Formule — Le coût d’une activité physique peut être exprimé en MET, avec $1\ \mathrm{MET}=1\ \mathrm{kcal/kg}$ selon le cours, le sommeil servant de référence à 1 MET.

💡 Astuce mémo

Activité physique = tous les mouvements ; sport = seulement une activité structurée

📖 5. Déterminants de la dépense énergétique

★ À maîtriser

📌 La masse maigre comprend les os, les viscères, le cerveau et les muscles, tandis que la masse musculaire ne désigne que les muscles.

• La masse maigre explique plus de 80 % des différences interindividuelles de dépense énergétique de repos en valeur absolue.

📌 La dépense énergétique de repos augmente lorsque la masse maigre augmente.

Compléments

• La masse maigre diminue avec l’âge, elle est environ 10 % inférieure chez les femmes à poids égal et elle augmente notamment avec l’activité sportive, la taille et le poids.

📖 6. Sédentarité et activités NEAT

🔑 Notions clés & Définitions

• Comportement sédentaire : Occupations réalisées pendant l’éveil en position assise, avachie ou couchée, avec une dépense énergétique proche de la dépense énergétique de repos.
• NEAT : Le NEAT regroupe les activités non liées à l’exercice, telles que la station debout, la marche de faible intensité et les petits mouvements spontanés ou fidgeting.

📝 Points essentiels

📐 Formule — Le niveau d’activité physique vérifie $NAP=\frac{DET}{DER}$.

• Le NAP cible de la population générale est compris entre 1,65 et 1,7, tandis qu’une personne très sédentaire a généralement un NAP compris entre 1,3 et 1,4.

💡 Astuce mémo

Sédentarité et activité physique sont indépendantes

📖 7. Variations génétiques et nutritionnelles

📝 Points essentiels

• Les facteurs génétiques expliqueraient environ 10 % des variations interindividuelles du métabolisme de repos, et la DER peut différer jusqu’à 500 kcal par jour entre familles.

• Lors d’une suralimentation, les individus ne prennent pas tous le même poids, notamment parce que leur activité non liée à l’exercice peut augmenter spontanément de façon différente.

💡 Astuce mémo

Suralimentation + susceptibilité génétique → variations de NEAT et de prise de poids

📖 8. Grossesse, allaitement et restriction

📝 Points essentiels

• Pendant la grossesse, la dépense énergétique de repos augmente avec le poids, la masse maigre, l’augmentation des organes et la formation du placenta.

• Pendant l’allaitement, la synthèse du lait ajoute environ 20 % de coût énergétique et la dépense supplémentaire est estimée entre 70 et 380 kcal par jour.

• 🔄 La restriction énergétique prolongée entraîne:

  1. une perte de poids
  2. une perte de masse maigre
  3. une diminution de la thermogenèse alimentaire
  4. une diminution de la dépense énergétique

💡 Astuce mémo

Grossesse → réserves ; allaitement → production de lait ; restriction → adaptation énergétique

📖 9. Principes de la calorimétrie

🔑 Notions clés & Définitions

• Quotient respiratoire : Le quotient respiratoire est le rapport $QR=\frac{VCO_2}{VO_2}$, égal à 0,7 lors de l’oxydation exclusive des lipides et à 1 lors de l’oxydation exclusive des glucides.

★ À maîtriser

📌 La calorimétrie directe mesure directement la chaleur produite par l’individu, tandis que la calorimétrie indirecte estime la dépense énergétique à partir des échanges gazeux.

📐 Formule — La calorimétrie indirecte repose sur la réaction métabolique $\mathrm{Nutriments}+\mathrm{O_2}\rightarrow\mathrm{CO_2}+\mathrm{H_2O}+\mathrm{énergie}$.

• La calorimétrie indirecte utilise les mesures de VO2 et VCO2 pour estimer l’oxydation des glucides et des lipides, ainsi que l’azote urinaire pour estimer l’oxydation des protéines.

Compléments

• Les techniques de calorimétrie indirecte comprennent:
  • la chambre calorimétrique
  • le canopy avec cagoule ventilée
  • l’embout buccal pendant l’activité physique

💡 Astuce mémo

Calorimétrie directe = chaleur mesurée ; indirecte = échanges gazeux mesurés

📖 10. Estimations cliniques et besoins

★ À maîtriser

📐 Formule — En pratique clinique, la dépense énergétique totale est estimée par $DET=DER\times NAP$, avec l’ajout de 10 % de thermogenèse postprandiale selon la nouveauté du cours.

• La DER peut être estimée par des équations prédictives, notamment celle de Harris et Benedict, utilisant le sexe, le poids, la taille et l’âge.

• La méthode de l’eau doublement marquée est une méthode de référence qui estime la dépense énergétique totale en mesurant l’élimination urinaire de l’oxygène 18O et du deutérium.

Compléments

• Chez une femme de 20 ans mesurant 1,68 m et pesant 60 kg, la DER estimée dans le cours est de 1440 kcal.

• L’activité physique peut être estimée par:

  • des méthodes factorielles
  • la fréquence cardiaque
  • des podomètres
  • des accéléromètres
  • des gyroscopes
  • un GPS

• Les besoins énergétiques sont d’environ 35 kcal par kilogramme chez un adulte ayant une activité modérée.

💡 Astuce mémo

DER estimée → NAP évalué → DET calculée → besoins comparés aux apports

📊 Tableaux de synthèse

Composantes de la dépense énergétique