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1

MÉTABOLISME ÉNERGÉTIQUE

RÉGULATION DU POIDS

P. Tounian

Nutrition et Gastroentérologie Pédiatriques

Hôpital Trousseau, Paris

INSERM 872 Nutriomique, Université Paris 6

Institut de Cardiométabolisme et Nutrition (ICAN) 2

Métabolisme énergétique

3

BALANCE ÉNERGÉTIQUE

Apports

énergétiques

Dépenses

énergétiques

Pertes

4

Apports énergétiques conseillés chez

5

Déterminants

Physiologiques

Déterminants

Psychosociaux

6

Dépense énergétique totale des 24 heures

Dépense énergétique

de repos (60 - 70 %) Thermogenèse (10 - 15 %)

Activité physique

(15 - 30 %) 7

Calorimétrie indirecte

8

Dépense énergétique de repos

Dépense énergétique mesurée :

»le matin

Ȉ jeun depuis au moins 12 heures

»au repos, allongé, mais éveillé

»à une température de 23 - 24 ° C

Correspond à la DE liée à :

»fonctionnement des organes

»tonus musculaire de repos

Varient avec l'âge

»nné : 60 kcal/kg/j

»enfant : 40 - 50 kcal/kg/j

»adulte : 30 - 35 kcal/kg/j

9

Thermogenèse

Dépense énergétique liée à :

»thermogenèse induite par l'alimentation +++

»thermorégulation

»stress psycho-intellectuel

Thermogenèse induite par l'alimentation

»coût énergétique de la digestion, l'absorption, le métabolisme et le stockage des nutriments ingérés (TIA obligatoire) »augmentation de la dépense énergétique liée à la stimulation du SNS par les nutriments, notamment le glucose (TIA facultative)

»Protides > Glucides > Lipides

10

Dépense énergétique liée à :

»l'activité musculaire, tonus musculaire de base exclu

Très variable selon les individus

»mais toujours inférieure à la dépense énergétique de repos 11

Coût énergétique de la croissance

Définition

»Energie nécessaire pour :

la synthèse de nouveaux tissus le stockage de l'énergie dans les nouveaux tissus

»Inclus dans :

la thermogenèse induite par l'alimentation la dépense énergétique de repos

Valeurs

»5 kcal / g de tissu formé

12

PRINCIPES DE LA CALORIMÉTRIE INDIRECTE

Equations d'oxydation des nutriments

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O - 673 kcal

QR = 6/6 = 1

C16H32O2 + 23 O2 16 CO2 + 16 H2O - 239 kcal

QR = 16/23 = 0,7

1 AA + 5,1 O2 4,1 CO2 + 2,8 H2O + 0,7 urée - 475 kcal

QR = 2,8/4,1 = 0,8

Mesure de l'oxydation des substrats

G = 4,395 VCO2 - 3,057 VO2 - 3,849 N

L = 1,626 VO2 - 1,626 VCO2 - 1,702 N

P = 6,25 N

Mesure de la dépense énergétique

DE = 3,913 VO2 + 1,093 VCO2 - 3,341 N

13

Croissance staturo-

pondérale régulière

PONDÉROSTAT

La balance énergétique

Entrées

= ingesta

Sorties

= DE

Réserves

Régulation de la balance énergétique

Entrées

Sorties

Réserves

Système de régulation

Régulation de la balance énergétique

Entrées Sorties

Réserves

Système de régulation

17

Régulation du poids

Balance énergétique

Dépense énergétique Prise alimentaire

Signaux

périphériques 18

La régulation de la prise alimentaire

à court terme est imparfaite (1)

(Levitsky, Physiol Behav 2005)

La régulation de la prise alimentaire

à court terme est imparfaite (2)

(Levitsky, Physiol Behav 2005) Réponses à long terme à la restriction alimentaire

Dépense énergétique totale

(kcal/j) Poids initial

Perte pondérale

10% -400 -200 -300 -100 100
200
0 Leibel et al., New Engl J Med, 1995 Keim et al., Am J Clin Nutr, 1998

Sensation de faim (%)

Désir de manger (%)

10 20 30
10 20 30

S0 S2,4,6 S0 S2,4,6

* p= 0.01 * p= 0.02 2 1 La réponse à la restriction alimentaire se détériore

Roberts et al., JAMA 1994

Older Men

Younger Men

Réponses à long terme à la suralimentation

Dépense énergétique sur 24h

(Kcal/j)

Dépense énergétique de repos

(Kcal/j)

Dépense énergétique

OLpH j O·MŃPLYLPp SO\VLTXH NŃMOCÓ

2500
3000
3500

0 48 t (h) 0 48 t (h)

1500
2000
2500
0 500
1000
* p<0.001 **p<0.0001

Levitsky, Physiol Behav, 2005

Weyer et al., Int J Obes, 2001

2 3 La réponse à la suralimentation se détériore avec

Roberts et al., JAMA 1994

" Super size me »

Un exemple de régulation du poids

¾vomissements ++

¾irréaliste dans la " vraie vie »

A pris 13 kg

Est revenu à son poids de départ en 14 mois

¾retour à la " vraie vie »

25 Balance énergétique

Dépense énergétique Prise alimentaire

Quels sont les signaux périphériques en jeu ?

Signaux

périphériques

Rôle clé de la leptine

Protéine de 16 Kda, sécrétée par les adipocytes spécifique Lep-R) Absence de signal leptine obésité avec hyperphagie et

DE (souris et homme)

La concentration plasmatique de leptine est

proportionnelle à la masse grasse (Trousseau, 2004) 20 40
50
60

10 20 30 40 50 60 70

MG (kg)

Leptine (ng/ml)

p < 0.0001

Évolution de la leptine

en cas de restriction calorique sévère (Boden et al, JCEM 1996)

Témoins (n=5)

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