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La disponibilité des substrats énergétiques

 

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En 1890, l'homme occidental consommait près de 4000 calories par jour, le femme environ 3000. Aujourd'hui, il n'en consomme plus d'environ 2200 et elle 1700.

 

Le cause principale, c'est évidemment l'évolution du mode de vie. Nous ne sommes plus dans l'obligation de mobiliser nos muscles comme autrefois.

 

Du coup, nous n'avons plus besoin de manger autant qu'avant. Et c'est tant mieux. Sauf qu'on a commencé à modifier notre alimentation, on l'a raffiné.

 

En raffinant, on a diminué l'apport des bonnes choses, de micronutriments essentiels comme les vitamines et les minéraux. On a créé des déséquilibres et des légères carences. Rien de bien grave, sauf que ces simples déficits sont responsables de troubles quotidiens comme la fatigue, la vulnérabilité au stress, la fragilité aux infections, ... et jouent, à terme, un rôle très important dans l'apparition de maladies dégénératives ou dites "de civilisation" : pathologies vasculaires, cancers, maladies auto-immunes, arthrose, ostéoporose, ...

 

Considérer les substrats caloriques et leur disponibilité va donc de paire avec des apports adéquats de micronutriments essentiels. En effet, pour la mise à disposition de ces substrats, l'organisme a besoin de co-enzymes, les mêmes micronutriments.

Sommaire :

Leur répartition

 

Leur mise à disposition

 

Leur régulation

 

Leur digestion

 

Leur production endogène

 

Leur équilibre d'utilisation au cours d'efforts physiques

 

Leur valeur énergétique

Contenu :

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Leur répartition :

 

Niveau de référence : 50% de sucres, 30 à 35% de graisses, 10 à 15% de protéines.

 

 

Niveau idéal : 50% de sucres en grande partie composés, 30% d'acides gras en grande partie poly-insaturés/acides gras essentiels, 20% de protéines essentielles.

 

Les hydrates de carbones devraient être limités à moins de 50% de l'apport énergétique total et à des glucides à index glycémique faible.

 

Note : Lors d'un effort physique (intensif), la répartition est différente. Voir plus loin : "Leur balance d'utilisation au cours d'efforts physiques".

 

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Leur mise à disposition :

 

Le glucose, les graisses et les acides aminés sont disponibles pour les différents tissus :

 

Alimentation  --->  intestin  --->

 

Glucose  --->

 

      • intestin  ---> veine porte ---> vers le foie

 

---> dans le foie : comme réserve de glycogène (glycogenèse)

---> dans le foie : glucose ---> pyruvate ---> stockage comme graisses dans le foie (cycle de pyruvate-citrate + lipogenèse)

---> vers le cerveau : comme combustible ---> CO2 + H20 (cycle de l'acide citrique)

---> vers le tissu adipeux : stockage de graisses (cycle de pyruvate-citrate + lipogenèse)

---> vers les muscles : comme réserve de glycogène (glycogenèse)

---> vers les muscles : conversion en ATP/CO2/H20 (glycolyse)

---> vers les muscles : conversion en lactate (glycolyse en anaérobiose) ---> vers le foie

---> vers les globules rouges : conversion en lactate ---> vers le foie

            • le lactate dans le foie :

---> conversion en glucose (gluconéogenèse)

---> conversion en pyruvate ---> vers la lipogenèse

 

Protéines  --->

 

      • intestin  ---> veine porte ---> vers le foie

 

---> dans le foie : alanine/glutamine  --->  glucose  --->  réserve de glycogène

(gluconeogenese/glycogenese)

          ---> dans le foie : dégradation en urée (cycle d'urée)

          ---> dans le foie : dégradation en acides aminés (métabolisme protéique)

---> dans tous les tissus : synthèse protéique

---> dans le foie : dégradation oxydative des acides aminés  --->  AcCoA  ---> vers la  lipogenèse

          ---> dans le foie : transamination/désamination ---> vers le cycle de l'acide citrique

 

Graisses --->

 

      • intestin  --->  fixées sur des chylomicrons via le système lymphatique  --->  vers le foie

 

---> fixées sur VLDL vers les tissus adipeux : comme stockage de graisses, cholestérol, corps cétoniques (lipogenèse)

 

---> vers les muscles : béta-oxydation des acides gras  --->  AcCoA   --->  CO2 + H20 (lipolyse)

 

---> dans le foie : glycérol ---> glucose ---> réserve de glycogène (gluconéogenèse/glycogenèse)

 

Toutes ces voies métaboliques (anaboliques et cataboliques) sont contrôlées par des systèmes complexes de régularisation à l'aide d'hormones ou par des régulations allostériques.

 

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Leur régulation :

 

voir :

Glucides :

 

"Régulation du métabolisme glucidique".

 

avec : "Le cycle de l'acide citrique : influencer par voie externe".

           "Le cycle de l'acide citrique : influencer par voie interne".

 

Lipides :

 

"Régulation du métabolisme lipidique".

 

 

En général,

 

"Le métabolisme et sa régulation".

 

"Les principes métaboliques".

 

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Leur digestion :

 

Aliments crus :

 

      • possèdent encore des enzymes et leurs composants naturels : freinent l'envie d'excès alimentaires

 

Aliments cuits :

 

      • destruction des enzymes présentes

      • perte des nutriments

 

Induisant :

 

---> une surstimulation du système endocrinien

        • augmentation de l'appétit afin de préserver la vitalité et la force (= plus d'appétit)

        • risque d'épuisement des glandes endocrines à long terme

 

---> entraîne une surstimulation de l'hypophyse

 

---> entraîne une hypersécrétion d'hormones (p. ex. d'adrénaline)

 

---> offre un faux sentiment de bien être

 

---> entraîne un excès alimentaire

 

---> provoque l'obésité

 

                      • une dilatation des glandes endocrines

                      • une prise de poids corporel

                      • une diminution des taux de la lipase dans le tissu adipeux

                        • une accumulation des graisses dans les artères, le foie et les reins...

                          • entraîne une pathologie cardiovasculaire

                      • des repas fréquents diminuent le niveau des enzymes

                        • entraîne une prise de poids.

 

 

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Leur production endogène :

 

En l'absence de prise alimentaire depuis plus de 3 à 4 heures, la libération endogène du glucose, essentielle pour les tissus glucodépendants (cerveau, médullaire rénale, globules rouges) est assurée par la production hépatique de glucose endogène, par glycogénolyse et gluconéogenèse.

 

Les organes non-glucodépendants sont également approvisionnés par des acides gras provenant de l'hydrolyse des triglycérides du tissu adipeux et de la synthèse hépatique des acides gras mis en circulation sous forme de lipoprotéines.

 

 

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Leur balance d'utilisation au cours de l'exercice physique :            Top

 

L'entraînement physique développe des adaptations cellulaires et hormonales qui facilitent la béta-oxydation lipidique et réduisent l'activité du système nerveux tandis que l'intensité de l'exercice augmente l'utilisation des glucides en stimulant l'activité sympathique. En outre, l'augmentation de l'intensité de l'exercice va accentuer la glycogénolyse induite par la contraction musculaire et modifier le recrutement des fibres musculaires.

 

Chez toute personne qui réalise un exercice physique, la balance d'utilisation des substrats énergétiques  (glucides et lipides) dépend à tout moment de l'interaction des effets de l'entraînement et de l'intensité de l'exercice!

 

Les effets combinés de l'entraînement et de l'intensité de l'exercice sur la balance d'utilisation des substrats énergétiques au cours de l'exercice peuvent être visualisés et sont représentés par deux courbes qui se croisent. Le point de croisement définit le point où la quantité d'énergie provenant des glucides devient supérieure à celle fournie par les lipides.

 

L'entraînement va déplacer le point de croisement vers des valeurs de puissances plus importantes : l'individu sera donc après un entraînement moins dépendant des glucides tout en utilisant plus de lipides. Ainsi il économisera son glycogène et augmentera son potentiel d'endurance.

 

Toutefois, cette épargne du glycogène va permettre d'atteindre des intensités d'exercices plus élevées et entraîner inévitablement une dépendance vis à vis de glucides...

 

Le point de croisement correspond à une quantité d'énergie combinée de 30% de lipides et 70% des glucides.

 

Etant donné que les lipides fournissent 9 kcal par gramme et les glucides 4 kcal par gramme de substrat (= potentiel énergétique total d'environ 13kcal), la division de l'équivalent calorique des lipides par cette énergie potentielle offre un pourcentage d'utilisation lipidique de 30%. Pour les glucides, on obtient de la même façon un pourcentage d'utilisation glucidique de 70%.

 

 

Lire aussi : "Processus énergétiques".

 

Lire aussi : "La diététique du sportif".

 

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Leur valeur énergétique :            Top

 

C'est la quantité d'énergie fournie par les aliments/nutriments. Elle s'exprime en kilocalories (kcal) et en kiloJoule (kJ), mais on utilise plus couramment le terme de "calories" (cal).

 

Les besoins en calories pour une personne varient principalement en fonction de son âge, de sa masse musculaire, de sa température corporelle, de son sexe et de son activité physique.

 

En moyenne, un homme adulte a un besoin de 2500 - 3000 kcal / jour.

 

1g de protéines = 4 kcal

1g de glucides = 4 kcal

1g de lipides = 9 kcal

 

P. ex. :

 

Les besoins théoriques caloriques moyens d'un homme et d'une femme en fonction de son activité physique :

 

HOMME :

activité limitée : 2200 - 2500kcal

activité moyenne  : 2700 - 3000kcal

activité intense  : 2700 - 3000kcal

 

FEMME :

activité limitée : 1800 - 2000kcal

activité moyenne  : 2000 - 2400kcal

activité intense  : 2200 - 2700kcal

 

 

Le basal metabolic rate ou BMR (voir : "Gestion énergétique, métabolisme énergétique") correspond à la quantité d'énergie nécessaire aux fonctions essentielles telles que la respiration et la fonction cardiaque.

 

 

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Côté pratique            Top

 

Le meilleur choix :

 

A l'heure de l'apéritif :

 

5 cacahuètes = 60 kcal

100g de légumes crus = 15 kcal

5 olives = 40 kcal

 

Lors du repas :

 

1 bol de riz = 160 kcal

1 assiette de spaghetti = 248 kcal

1 assiette de spaghetti bolognaise et du parmesan = 433 kcal

 

Et, qu'est ce qu'on boit?

 

1 verre de jus de tomates = 38 kcal

1 verre de Coca Cola light = 0 kcal

1 bouteille de bière = 152 kcal (voir : "Alcool")

 

 

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