Dépense énergétique

Pr Anh Tuan DINH-XUANFaculté de Médecine Paris Descartes

Hôpital Cochin

RAPPEL: UNITES D’ENERGIE

1 Kcal = 4,186 Kjoules

Unités habituelles = Kcal ou Kjoules

Les dépenses d’un individu sont en général exprimées en débit :

- par 24h,ex : 2000 kcal/24h (dépense totale)

- par 24h et par kg de masse maigre (MM),ex: 33 kcal/24h • kg MM

- par 24h et par unité de surface corporelle,ex: 1000 kcal/24h • m²

Métabolisme de base :• Métabolisme du sommeil

(60%)• Supplément de l’éveil

(5%)

Thermogenèse

Thermogenèse post-prandiale (TPP)

Thermogenèse de l’exercice musculaire

Métabolisme de Base = Dépense Energétique de Repos (DER)

Mesuré :– Au repos, le matin (8h-11h)– Neutralité thermique (19-24°C)– après un jeûne de 12h minimum– au repos strict (décubitus), dans le silence

Il dépend :– surtout de la masse maigre– de l’âge et du sexe par le biais de la masse maigre

Métabolisme de base théorique

Peut se calculer à partir :• du sexe, de l’âge et du poids par les formules de Harris et

Benedict (kcal/24h)– Homme :

DER = 13,8 x Poids (kg) + 500 x Taille (m) + 66,5 – 6,8 x Age (an)– Femme :

DER = 9,6 x Poids (kg) + 184 x Taille (m) + 655 – 4,7 x Age (an)

• de la surface corporelle :– DER = 1000 kcal/24h•m²

• de la masse maigre (MM) :– DER = (21 x MM) + 500

Métabolisme de baseVariations physiologiques

Age enfant : 120 Kcal/Kg (le coût de la croissance peut atteindre 50% de l’énergie ingérée)adulte : 45 Kcal/Kg

Masse maigre : explique 80% de la DER (30 kcal/kg MM/24h)Génétique : explique les 20% restantsFacteurs hormonaux :

SNA sympathique ( ), Hormones thyroïdiennes ( ), cycle menstruel

T°, apports alimentaires antérieurs, grossesse, psychisme, etc, …

Métabolisme de base Contribution des organes

Méthodes de mesure des dépenses énergétiques (calorimétrie)

Calorimétrie directe (peu utilisable)Chambre de combustionCalorimètre à glace de LavoisierChambre calorimétrique

Calorimétrie indirecte Thermochimie alimentaireThermochimie respiratoire

Calorimétrie directe (1)

Atlas de Physiologie. Silbernagl. Flammarion

Chambre de combustion

Paramètres connus :• Volume d’eau• ∆ Température

Paramètre calculé :• Quantité

d’énergie dégagée

Calorimétrie directe (2)

Calorimètre à glace de Lavoisier

Calorimétrie directe (3)

Chambre calorimétrique

Paramètres connus :• Débit d’eau• ∆ Température

Paramètre calculé :• Débit d’énergie

dépensée

Méthodes de mesure des dépenses énergétiques (calorimétrie)

Calorimétrie directe (peu utilisable)Chambre de combustionCalorimètre à glace de LavoisierChambre calorimétrique

Calorimétrie indirecte Thermochimie alimentaireThermochimie respiratoire

alimentsanimaux de laboratoireêtres humains

Valeur calorique et utilisation des aliments

Thermochimie alimentaire (méthode des ingestas)

Principes de la thermochimie respiratoire

La thermochimie respiratoire repose sur :

• La mesure de la quantité d’oxygène consommée par l’organisme (VO2)

• L’hypothèse que l’O2 sert à la combustion des aliments et à la production d’énergie qui en résulte.

Combustion du glucose par l’oxygène

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O

Atlas de Physiologie. Silbernagl. Flammarion

Le quotient respiratoire en fonction des différents types d’aliments

Glucides: 3,74 Kcal/g (ex : glucose)

C6H12O6 + 6 O2 ⇒ 6 CO2 + 6 H2O

Quotient Respiratoire (QR) = VCO2/VO2 = 6/6 = 1

Protides: 4,7 kcal/g (ex : albumine)

C72H112O22S + 77 O2 ⇒ 63 CO2 + etc.

QR = 63/77 = 0,8

Lipides: 9,5 kcal/g (ex : acide palmitique)

C16H32O2 + 23 O2 ⇒ 16 CO2 + 16 H2OQR = 16/23 = 0,7

Coefficient thermique de l’O2

• Le coefficient thermique (synonyme : équivalent calorique) de l’O2 correspond à la quantité de chaleur obtenue avec la combustion d’un aliment par un litre d’O2.

• Le coefficient thermique de l’O2 pour les glucides est égal à :

– 21 Kjoules par litre d’O2– 5 Kcal par par litre d’O2

Coefficient thermique de l’O2

Calcul de la dépense énergétique

La dépense énergétique (DE) résulte finalement du produit du coefficient thermique de l’oxygène (CT) par la consommation d’oxygène (VO2)

DE = CT x VO2

Spirométrie en circuit fermé