Les besoins de l'organisme
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Métabolisme énergétique total
La dépense énergétique totale correspond aux dépenses nécessaires pour :
– l'entretien des activités vitales ;
– le travail musculaire ;
– la thermorégulation ;
– l'acte alimentaire ;
– les activités spécifiques liées à la croissance, la grossesse et l'allaitement, et l'activité sportive.
Elle doit être compensée par les apports énergétiques alimentaires.

Seules les substances organiques carbonées apportées par l'alimentation : glucides, lipides et protides sont susceptibles de fournir de l'énergie. La détermination de la valeur énergétique des nutriments se fait par calorimétrie directe. Leur oxydation totale, dans une bombe calorimétrique, en présence de dioxygène, libère 37,7 kJ/g (soit 38 kJ/g) pour les lipides et 16,7 kJ/g (soit 17 kJ/g) pour les glucides et les protides.

L'évaluation des dépenses énergétiques se fait par calorimétrie indirecte, à partir de la mesure de la consommation d'oxygène sur une courte période, en utilisant le coefficient thermique de l'oxygène (quantité d'énergie libérée lors de l'oxydation d'un substrat par 1 litre d'oxygène). Celui-ci est en moyenne de l'ordre de 20,1 kJ pour une alimentation mixte. Dans le détail, il est respectivement de 20,94 kJ pour les glucides, de 19,6 kJ pour les lipides et de 19,4 kJ pour les protides lorsqu'ils sont dégradés jusqu'à l'état d'urée.

La dépense énergétique est essentiellement couverte par les apports alimentaires en glucides (50 à 55 %) qui fournissent de l'énergie à court et à moyen terme et en lipides (30 à 35 %) qui fournissent de l'énergie à long terme.

Pour un adulte sédentaire, la dépense énergétique totale est en moyenne de 10000 kJ/jour. Toutefois, elle varie avec l'âge, le sexe, l'état physiologique et le niveau d'activité, comme l'indique le tableau ci-dessous.

Âge, état et activité

Besoins énergétiques quotidiens

Homme

Femme

Enfants de 1 à 3 ans

5700 kJ

Adolescents de 13 à 15 ans

12100 kJ

10400 kJ

Adultes
– activité faible
– activité moyenne
– activité intense
– grossesse

8800 kJ
11300 kJ
12500 kJ

7500 kJ
8400 kJ
9200 kJ
8300 à 9000 kJ

L'apport énergétique nécessaire pour couvrir la dépense énergétique totale doit être réparti de façon équilibrée tout au long de la journée : 20 à 25 % au petit déjeuner, 25 à 30 % au déjeuner, 15 à 20 % au goûter et 25 à 30 % au dîner.

Métabolisme de base
Le métabolisme de base représente la dépense énergétique minimum. Il correspond aux dépenses incompressibles, c'est-à-dire celles qui permettent d'assurer les activités vitales de l'organisme : fonctionnement cérébral, contractions du cœur et des muscles respiratoires, maintien du tonus musculaire, sécrétions glandulaires et synthèses de base.

L'évaluation du métabolisme de base se fait sur un sujet au repos complet (allongé), à jeun depuis douze heures et maintenu à neutralité thermique (20 à 25°C) c'est-à-dire n'ayant à lutter ni contre le froid ni contre la chaleur. Dans ces conditions, le métabolisme de base est en moyenne de 6700 kJ/jour.

Cependant, comme le métabolisme de base varie avec l'âge et le sexe de l'individu, il est souvent exprimé en kJ/j/m2 de surface corporelle.

Variations de la dépense énergétique
Liées à l’activité physique
Randonnée en montagne.

La dépense énergétique varie avec la nature de l'activité physique réalisée. Plus l'activité est intense, plus la dépense énergétique est grande, comme le montre le tableau ci-dessous.

Nature de l'activité
Dépense énergétique
1 heure de travail scolaire
180 kJ
1 heure de marche
400 kJ
1 heure de natation
1600 kJ
1 heure de football
2200 kJ

Liées à la thermorégulation
Chez l'Homme, la température interne est maintenue constante et égale à 37°C. À neutralité thermique (20 à 25°C), l'organisme ne consomme pas d'énergie pour la maintenir constante. Par contre, lorsque la température extérieure s'écarte de la neutralité thermique, le maintien de la température interne implique une dépense d'énergie supplémentaire, nécessaire pour assurer les contractions musculaires qui contribuent à la lutte contre le froid ou la vaporisation de l'eau de la sudation qui permet de lutter contre la chaleur.

Le tableau ci-dessous indique la valeur de la dépense énergétique liée à la thermorégulation en fonction de la température extérieure.

Température de l'air
Dépense énergétique
(kJ/heure)
0 °C
12,6 kJ
10 °C
6 kJ
18 °C
3,6 kJ
30 °C
7 kJ


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