1- Besoins nutritionnels PDF

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physiologie alimentaire L3 S6...

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BESOINS NUTRITIONNELS La nutrition regroupe l'ensemble des processus permettant l'apport de substances nécessaires à la croissance, l'entretien, et à la dépense énergétique de l'organisme, sans oublier l'élimination de ses déchets. Physiologie animale (humaine) → fonctions de nutrition : • absorption de nourriture, assimilation et transformation des nutriments (digestion) • milieu intérieur et circulation • respiration (apport d'O2 et rejet de CO2) • élimination des déchets : excrétion → homéostasie. Physiologie de la nutrition (différent de la diététique) : • substances provenant de l'alimentation : aliments → digestion → nutriments • intérêt des nutriments dans les fonctions physiologiques : ➢ notion de besoin ➢ propriétés des nutriments ➢ utilisation des nutriments par l'organisme Nutrition, cause majeure de diverses pathologies : maladies cardiovasculaires, ostéoporose, diabète, tumeurs malignes, dénutrition, anorexie, défaut de fermeture du tube neural, alcoolisme, hyper-cholestérolémie, obésité. Nutrition : • possibilité de facteur favorisant des pathologies parmi d'autres facteurs (environnement, gènes) • excès ou insuffisance = carence (dénutrition, malnutrition), toute altération nutritionnelle augmente la morbidité et aggrave le pronostic vital des individus • facteur de prévention de certains pathologies (dentaire, digestive, rénale, osseuse, métabolique, cancer) et de protection ; participe à la réparation des lésions de l'organisme En médecine, la nutrition est considérée comme un des éléments essentiels de la santé humaine. OMS : organisation mondiale de la santé. FAO : food and agriculture organization of OMS. Conseil supérieur d'hygiène publique de France : CSHPF. Centre national de coordination des études sur la nutrition et l'alimentation : CNERNA. I- Les nutriments. 1) Définition et les différents types de nutriments. Nutriments : éléments nutritifs, constitués par l'ensemble des composés élémentaires organiques et minéraux, contenus dans les aliments ou provenant du milieu naturel ambiant. Ils sont utilisés par l'organisme pour couvrir les besoins physiologiques (croissance, développement). 6 groupes de nutriments : • eau • sels minéraux (calcium, fer, cuivre) • glucides (sucres) • protides (AA) • lipides (AG) • vitamines (C, D..) • + alcool mais pas vraiment 2) Intérêts des nutriments. A quoi servent les nutriments ? • nutriments structuraux ou plastiques • nutriments énergétiques • nutriments fonctionnels

a) Nutriments structuraux ou plastiques : Nutriments participant à l'élaboration de nouvelle matière vivante. Adultes : remplacement des cellules de l'épiderme, tissus osseux, sang, cicatrisation... Enfants, adolescents : idem adultes + nutriments impliqués dans les croissances osseuse et musculaire, développement du système nerveux. Quels nutriments ? → eau, sels minéraux, protides, lipides (renforcement de l'effet plastique). Les protéines : • rôle constructeur : matériaux de base du tissu musculaire et du tissu conjonctif • pas de stockage de protéines, d'où la nécessité d'apport continuel par l'alimentation : sur les 20AA, 8 doivent être apportés par l'alimentation = AA essentiels • valeur biologique des protéines d'origine animale > valeur biologique des protéines d'origine végétale (→ absence d'un ou plusieurs AA essentiels) Les minéraux : • éléments structuraux : calcium, phosphore → permettant l'élaboration du squelette • apport journalier de 0,8 à 1g (par jour) ; rapport phosphocalcique ~1 • calcium apporté essentiellement par les produits laitiers Les lipides : • élaboration de la membrane des cellules : phospholipides b) Nutriments énergétiques et apport nutritionnel conseillé : Nutriments destinés à être oxydés avec libération d'énergie. Oxydation : nutriment + O2 → énergie cellulaire (ATP) 45% + chaleur 55%.

// 1 kcal = 4,18 kJ

Métabolisme : transformations moléculaires et énergétiques se déroulant de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. Processus ordonné, en équilibre entre anabolisme et catabolisme. Quels nutriments ? → glucides, lipides, protides, alcool. Glucides et lipides (protides) sont stockées sous forme de glycogène (foie, muscles) et de graisse (tissus conjonctifs et péritoine). L'alcool apport aussi de l'énergie pouvant, outre ses effets secondaires néfastes, être une source d'excédent de calories. Les glucides : • fournissent l'énergie de courte durée (cerveau, muscles) • production de glycérol et fibres • 2 principaux types : glucides simples et glucides complexes • simples : ➢ monosaccharides : glucose (oignon, confiture, miel, raisins, figues), fructose (fruits, miel, confiture), galactose ➢ disaccharides : lactose (galactose + glucose ; lait), saccharose (glucose + fructose ; canne ou betterave à sucre), maltose (glucose + glucose ; orge fermé = malt) • complexes : ➢ polysaccharides digestibles : amidon (amylose, amylopectine ; pain, pâtes, riz, pomme de terre) ou légumineuses (pois, lentilles, soja) ➢ polysaccharides non digestibles : fibres Les lipides : • triglycérides • acides gras saturés (AGS), acides gras mono-insaturés (AGMI), acides gras poly-insaturés (AGPI) • lipides d'origine animale : en général, riches en AGS (+ vitamine A) • lipides d'origine végétale : en général, plus riches en AGI dont les AG essentiels (+ vitamine E) • 30-35% de la ration calorique (¼ AGS, ½ AGMI, ¼ AGPI) Les protéines : voir annexe.

c) Nutriments fonctionnels : Nutriments permettant la communication cellulaire et assurant les différentes fonctions de l'organisme. Les vitamines : • substances organiques vitales, actives à dose minime, indispensables à la vie • l'organisme ne peut pas les synthétiser : apport extérieur • vitamines hydrosolubles et vitamines liposolubles • déficit vitamine C → scorbut • déficit vitamine A → xérophtalmie Les protéines : • voir annexe • formation d'enzymes, molécules hormonales, immunoglobulines (anticorps) Les lipides : • voir annexe • intervention dans la communication cellulaire : communication nerveuse, communication hormonale • hormones dérivées du cholestérol → hormones stéroïdes (cf cours comendo) Les minéraux : • substances inorganiques combinées entre elles ou avec des composés organiques ou encore sous forme d'ions en solution (~4% du poids du corps) • minéraux majeurs : macroéléments (Ca2+, Cl-, Na+, K+) • oligoéléments (traces : arsenic, chrome, cobalt, cuivre, fer, fluor, iode, manganèse, molybdène..) • exemples : Ca2+ → coagulation sanguine ; Mg2+ → contraction musculaire ; Fe2+ → transport oxygène (hémoglobine) ; I- → formation des hormones thyroïdiennes L'eau : • voir annexe • solvant → équilibre hydrique Les fibres : • voir annexe (glucides) • participation au transit intestinal ; rôle de satiété 3) Notion de nutriments essentiels, semi-essentiels, et non-essentiels. Nutriment indispensable ou essentiel : élément nécessaire à la structure ou au fonctionnement de l'organisme, et qui ne peut être synthétisé ou remplacé totalement par un autre. Nutriment non-indispensable ou non-essentiel : élément pouvant être synthétisé par l'organisme. Nutriment conditionnellement indispensable ou semi-essentiel : élément pouvant être synthétisé par l'organisme mais qui dans certaines situations doit être apporté par l'alimentation pour atteindre un état physiologique satisfaisant (tryptophane, vitamine PP) ; lors d'une grossesse par exemple. II- Les besoins nutritionnels. 1) Notions de besoin nutritionnel et d'apport nutritionnel conseillé. Les besoins en un nutriment donné : quantité nécessaire pour maintenir des fonctions physiologiques et un état de santé normaux, et de faire face à certaines périodes de la vie telles que la croissance, la gestation, la lactation. Il est impossible d'évaluer en routine le besoin physiologique en un nutriment chez un individu donné. On définit : besoins moyens chez un groupe d'individu de sexe, d'âge donnés, vivant dans des conditions définies. Besoin variable d'un individu à l'autre, dépendant de : la constitution génétique, la vitesse de croissance, l'activité, les facteurs environnementaux (température extérieure, stress...), interactions entre les nutriments, autres facteurs...

Apports nutritionnels conseillés (ANC) : correspond au besoin nutritionnel moyen, mesurés sur un groupe d'individus auquel sont ajoutés deux écarts-types (chacun ~15% de la moyenne).

Besoins nutritionnels minimaux : quantité de nutriments permettant de maintenir certaines fonctions physiologiques prioritaires (au dépend d'autres fonctions ou réserves). Si besoins minimaux non couverts → risque de carence et de signes cliniques élevés. Différents des apports journaliers recommandés (AJR) : valeur unique pour chaque nutriment ne prenant pas en compte l'âge, ni le sexe (étiquetage européen).

2) Évaluation des besoins nutritionnels. a) Méthode empirique : Évaluation de la consommation spontanée de groupes de sujets apparemment en bonne santé. Limites : • ne définit pas réellement le besoin mais peut servir de base à l'estimation des apports recommandés ou conseillés • pas de vitesse de croissance idéale • pas de connaissance sur les conséquences à long terme d'un mode d'alimentation donné b) Méthode de déplétion/réplétion : Permet de déterminer le besoin individuel. Exemple : détermination des besoins en AA essentiels chez le nourrisson dans les années 1960 par l'utilisation d'un régime synthétique contenant 18 AA dans les proportions du lait maternel et dont les modifications du contenu de chaque AA étaient analysées par leurs effets sur la croissance et/ou la rétention azotée. c) Mesure du métabolisme énergétique : Besoins énergétiques → ¾ besoins nutritionnels. Calorimétrie indirecte = thermochimie → évaluation du contenu en énergie chimique des nutriments libéré par oxydation de substrats alimentaires en présence d'O2 grâce à l'utilisation d'un calorimètre → permet de tenir compte du rendement du tube digestif par la mesure du CUD (coefficient d'utilisation digestive).

Σ = Energie

La valeur énergétique d'un aliment (Vx) est une valeur tenant compte du CUD. Cx est la chaleur de combustion de 1g de nutriment, obtenue par calorimétrie directe.

Thermochimie respiratoire : étant donné que l'organisme tire son énergie de l'oxydation de nutriments, la quantité d'énergie libérée dépend du volume d'oxygène utilisé.

d) Facteurs à prendre en compte pour la mesure du métabolisme énergétique : Corpulence, sexe, âge. Indice de masse corporelle (IMC = BMI body mass index) :

Formules de Lorentz (homme) et Demole (femme) :

Chez les enfants et adolescents : courbe de croissance des docteurs Sempé et Pédron :

Métabolisme basal : • déterminé par thermochimie respiratoire • mesure effectuée obligatoirement chez un sujet : repos, couché au calme, à jeun depuis 12-14 heures (en dehors de la digestion), vers 10h du matin • au cours du sommeil, le métabolisme basal diminue d'environ 10% • au cours d'un jeun prolongé, le métabolisme basal diminue jusqu'à 40%

Conclusions : Les besoins nutritionnels dépendent pour les ¾ des besoins énergétiques. Ils varient en fonction : • de l'âge de l'individu : un enfant présente un besoin nutritionnel exprimé par unité de poids plus important que celui d'un adulte ; ce besoin nutritionnel, identique chez les jeunes enfants des deux sexes, se différencie à partir de la puberté, entre garçon et file • du sexe : la masse maigre est plus importante chez l'homme que chez la femme, expliquant ainsi les variations de ces besoins nutritionnels • de l'environnement : la température, environnement social (travail)

ANNEXE...