Le métabolisme énergétique doit être considéré sous deux aspects: l’énergie dépensée et l’énergie produite dans le corps. Cet article traite de l’énergie dépensée par le corps. (Pour des informations détaillées sur l’énergie produite dans le corps, voir Métabolisme Énergétique – I: Production d’énergie dans le corps) Le corps dépense de l’énergie pour toutes les activités qu’il effectue. Même lorsqu’aucune activité physique ou mentale n’est pratiquée, le corps doit dépenser une certaine quantité d’énergie.
Du point de vue des activités vitales, même le maintien de l’intégrité des cellules est une tâche en soi et le corps doit dépenser de l’énergie pour y parvenir.
En effet, l’intérieur de la cellule est plus dense que le sang. Comme règle physique simple, alors que la pression osmotique agit dans le sens du passage des substances de la cellule à haute densité vers le sang moins dense, la cellule empêche cette transition en dépensant de l’énergie. Ainsi l’intégrité de la cellule est préservée.
Par conséquent, le corps dépense de l’énergie pour maintenir sa structure physique, même s’il n’y a pas d’événement anabolisant ou catabolique et qu’aucune activité n’est effectuée. L’oxygène et le glucose sont nécessaires pour fournir cette énergie.
La respiration fournit de l’oxygène : les poumons prélèvent l’oxygène de l’air inspiré et le transmettent au sang. Le glucose doit être obtenu à partir des aliments, après digestion et absorption. L’oxygène et le glucose doivent ensuite parvenir aux cellules ; le cœur travaille sans interruption pour les transporter.
Une fois que les cellules ont utilisé de l’oxygène et du glucose, des déchets sont produits. Les déchets doivent également être évacués du corps. Le cerveau coordonne toutes ces activités. Une énergie distincte est requise pour chacune de ces activités.
Même une tâche simple et fondamentale nécessite donc plusieurs processus coordonnés. Cette coordination représente elle-même une charge supplémentaire et demande de l’énergie.
Lorsque s’y ajoutent la formation et la destruction des cellules, la guérison après une maladie, la croissance et le développement, les activités de l’organisme deviennent plus complexes et la dépense énergétique augmente en conséquence.
La dépense énergétique totale d’une personne correspond à l’énergie nécessaire aux fonctions vitales, à laquelle s’ajoute celle dépensée dans les activités physiques et mentales liées au travail et aux autres occupations.
La dépense énergétique totale se répartit en trois grandes composantes :
1. Métabolisme basal
2. Activités physiques
3. Effet thermique des aliments
1. Métabolisme basal
Le métabolisme basal comprend toutes les activités métaboliques à l’exception de la digestion. Par définition, toutes les activités métaboliques qu’un individu effectue au repos sont appelées “métabolisme basal.”
Les organes dans lesquels la part d’énergie dépensée dans le métabolisme basal est la plus élevée sont le foie et le cerveau. Bien que le cerveau ne représente que 2 % du poids du corps, il utilise 20 % de l’énergie dépensée dans le métabolisme basal. Le diagramme ci-dessous montre la part des organes dans l’énergie dépensée dans le métabolisme basal;
En général, 60 à 75 % de l’énergie totale dépensée quotidiennement par un individu est dépensée dans le cadre des activités du métabolisme basal. Ce taux correspond en moyenne à 1 000 – 2 500 kilocalories par jour.
La grande variation de la dépense énergétique quotidienne liée au métabolisme basal s’explique par les différences importantes de métabolisme basal entre les personnes. Chez une même personne, il varie aussi selon le moment, le milieu et la saison.
Les facteurs affectant le taux métabolique basal
1. Âge : Le métabolisme basal est plus élevé pendant la petite enfance, l’enfance et le développement. Il atteint son maximum pendant la petite enfance, puis diminue avec l’âge pour atteindre son niveau le plus bas chez les personnes âgées.
2. Sexe : Le métabolisme basal est plus élevé chez les hommes que chez les femmes. Cela s’explique notamment par la proportion plus importante de tissu adipeux chez les femmes et par les différences de métabolisme hormonal. En général, il est de 5 à 10 % plus élevé chez les hommes.
3. Structure du corps; À mesure que la quantité de tissu adipeux dans le corps augmente, le métabolisme de base diminue. D’autre part, à mesure que le tissu musculaire augmente, le métabolisme de base augmente. En général, les individus maigres ont un taux métabolique de base plus élevé que les individus en surpoids.
Pour les personnes au régime, il est logique de viser à augmenter le taux métabolique de base. La façon d’y parvenir est d’augmenter la masse musculaire. La masse musculaire est augmentée par l’activité physique.
4. Maladie et blessure; Des conditions telles que des maladies et des blessures corporelles augmentent le taux métabolique de base. Le degré de cette élévation varie selon la gravité de la maladie ou de la blessure. En cas de fièvre, une augmentation de 1 degré de la température corporelle entraîne une augmentation de 12 % du taux métabolique basal. De même, le métabolisme de base peut augmenter de 50 % après une intervention chirurgicale majeure.
5. Grossesse et allaitement : Le métabolisme basal augmente pendant la grossesse et l’allaitement. Il peut augmenter de 20 %, notamment en fin de grossesse.
6. Alimentation et aliments consommés : Ce facteur est particulièrement important pour les personnes qui suivent ou envisagent un régime amaigrissant. Pour perdre du poids, elles s’imposent souvent la faim sans en comprendre les conséquences. Or, un jeûne prolongé réduit le métabolisme basal : le corps s’adapte à un apport énergétique plus faible, ce qui peut empêcher la perte de poids recherchée.
De même, une autre erreur fréquemment constatée chez les personnes qui suivent un régime pour perdre du poids est de sauter le petit-déjeuner. Le petit-déjeuner dans les premières heures de la journée peut augmenter le taux métabolique de base de 10 %.
C’est pour cette raison que le petit-déjeuner doit être pris même en petites quantités. Sauter le petit-déjeuner encourage le corps à prendre du poids au lieu d’en perdre. D’autres problèmes que rencontreront les personnes qui souhaitent perdre du poids sans rien manger sont également mentionnés dans des sujets connexes.
Les affirmations destinées notamment aux personnes au régime, selon lesquelles certains aliments augmenteraient fortement le métabolisme basal et feraient ainsi perdre davantage de poids, relèvent de la légende urbaine. Le café, le piment rouge et certaines épices peuvent augmenter légèrement le métabolisme basal.
Cette augmentation reste toutefois très faible et de courte durée. Il n’est donc pas possible de viser une perte de poids en se fondant simplement sur cet effet des aliments.
Un autre point à connaître en nutrition est qu’une alimentation riche en protéines augmente le métabolisme basal.
7. Géographie et climat : Si l’on prend 20 à 37 °C comme plage de référence, le métabolisme basal augmente lorsque la température ambiante s’élève ou diminue au-delà de cette plage. Dans le froid, l’organisme dépense de l’énergie pour maintenir sa température ; le port de vêtements épais augmente également la dépense énergétique.
À des températures supérieures à 37 °C, le corps doit encore dépenser de l’énergie pour maintenir son équilibre thermique. Par conséquent, le taux métabolique basal des individus vivant dans des climats froids et chauds est plus élevé.
8. Stress; Le stress peut avoir différents effets sur le corps. Certaines personnes perdent du poids sous l’effet du stress; Certaines personnes prennent du poids. Cela dépend de la durée du stress et de la réponse du corps au stress. Alors que certaines personnes perdent l’appétit en cas de stress, le stress entraîne une augmentation de l’appétit chez certaines personnes.
Sous l’effet du stress, l’organisme libère des hormones, dont l’adrénaline et le cortisol. Elles le préparent à réagir au stress par des réponses dites de « lutte ou fuite ».
Le cortisol favorise la dégradation des réserves de glycogène, de lipides et de protéines de l’organisme. À ce stade, le métabolisme basal augmente. Toutefois, la dégradation des protéines entraîne aussi celle du tissu musculaire.
Le tissu musculaire favorise l’augmentation du métabolisme basal. Le stress peut donc d’abord l’accélérer, puis le ralentir au fil du temps.
Le stress à court terme peut ne pas avoir beaucoup d’effet sur le métabolisme basal; cependant, le stress chronique peut réduire le taux métabolique de base en raison de la dégradation musculaire.
Calcul de l’énergie dépensée dans le métabolisme basal
De nombreux facteurs influencent le métabolisme basal. Le sexe, l’âge et le poids corporel sont toutefois les principaux déterminants de la dépense énergétique qui lui est associée.
Il existe deux manières différentes de calculer la quantité d’énergie dépensée par le métabolisme basal.
Dans la première méthode, le calcul est simple;
Pour les hommes : poids corporel (kg) × 24
Pour les femmes : 0,9 × poids corporel (kg) × 24
Avec ces formules, l’individu peut calculer la quantité d’énergie dépensée dans le métabolisme basal en une journée.
Par exemple, la quantité d’énergie dépensée par le métabolisme basal en une journée chez un homme pesant 80 kg;
80 x 24 = 1920 kcal.
La quantité d’énergie dépensée par le métabolisme basal en une journée chez une femme de 57 kg;
0,9 x 57 x 24 = 1231 kcal.
Les résultats de ces calculs sont des valeurs moyennes pour des personnes en bonne santé.
La deuxième méthode nécessite de connaître la surface corporelle correspondant au poids de la personne et le métabolisme standard selon son âge et son sexe. En multipliant la surface corporelle par ce métabolisme standard, on obtient la dépense énergétique du métabolisme basal en une heure. Cette méthode est moins pratique au quotidien, car plusieurs paramètres doivent être connus.
2. Activités physiques
Après le métabolisme basal, l’activité physique représente la plus grande part de la dépense énergétique. Il est utile de l’examiner sous deux aspects : l’activité professionnelle et les autres activités de la journée.
Les professions sont réparties en quatre catégories selon l’énergie dépensée pendant leur exercice :
Travaux légers; En moyenne, ce sont des activités qui nécessitent 10 à 100 kcal d’énergie par heure. Le besoin énergétique quotidien total (métabolisme basal + activité physique + effet thermique des aliments) des individus engagés dans ces travaux est de 2 300 à 2 700 kcal.
• Profession d’avocat,
• Comptabilité,
• Travail de bureau,
• Médecin,
• Architecte,
• Travaux ménagers avec appareils
Travaux modérés; Ce sont des travaux qui nécessitent en moyenne 100 à 300 kcal d’énergie par heure. Le besoin énergétique quotidien total des personnes effectuant ces travaux est de 3 000 à 3 500 kcal.
• Vendeuse,
• Professeur,
• Étudiant,
• Conducteur,
• L’industrie légère,
• Boulangerie,
• Travaux d’assemblage,
• Travaux ménagers sans appareils
Travaux moyennement lourds : Ces activités nécessitent en moyenne 300 à 500 kcal par heure. Les besoins énergétiques quotidiens moyens des personnes qui les exercent sont de 3 500 à 3 800 kcal.
• Agriculture,
• L’exploitation minière,
• Les travaux de construction,
• Travaux industriels,
• Menuiserie
Travaux lourds : Ces activités nécessitent en moyenne 500 à 800 kcal par heure. Les besoins énergétiques quotidiens moyens des personnes qui les exercent sont de 3 800 à 4 200 kcal.
• Porteurs,
• Forge,
• Travaux de construction lourds,
• Exploitation minière,
• Foresterie,
• Service militaire,
• Athlète
Le corps dépense différentes quantités d’énergie selon la difficulté de l’activité physique. La quantité d’énergie dépensée dans certaines activités physiques est indiquée dans le tableau ci-dessous;
L’énergie est également dépensée pour les activités mentales, mais pas autant que pour les activités physiques. Selon l’intensité des activités mentales telles que réfléchir, prendre des décisions et résoudre des problèmes, l’énergie peut être dépensée entre 50 et 300 kcal en 1 heure.
3. Effet thermique des aliments
Le corps tire l’énergie dont il a besoin de la nourriture. Cependant, les aliments doivent d’abord être digérés et absorbés pour obtenir de l’énergie à partir des aliments. La dépense énergétique nécessaire à la digestion et à l’absorption des aliments est appelée effet thermique des aliments.
En bref, l’effet thermique des aliments est la quantité d’énergie dépensée lors de la digestion. L’effet thermique des protéines est supérieur à celui des glucides et des graisses. Alors que le métabolisme de base augmente de 30 % lors de la digestion des protéines, il augmente de 15 % lors de la digestion des glucides et de 7 % lors de la digestion des graisses.
En général, l’effet thermique des aliments représente 10 % de la dépense énergétique quotidienne totale. Une personne qui dépense 2 500 kcal par jour en consacre donc 250 à cet effet thermique.
Références
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Halil İbrahim Akgül
Halil Ibrahim Akgul, Ph.D., is an Assistant Professor of Food Engineering at Bayburt University, where he works in the Division of Food Sciences within the Faculty of Engineering. He received his B.Sc. in Food Engineering from Akdeniz University in 2010, followed by an M.Sc. and a Ph.D. in Food Engineering from Atatürk University in 2015 and 2020, respectively. His formally recognised academic fields are Food Sciences and Engineering, Food Technologies, Dairy and Dairy Products Technology, and Food Microbiology.
Dr. Akgul has more than fifteen years of professional, research, and academic experience in food science. Between 2011 and 2013, he worked as the food engineer responsible for operations at the Pilot Dairy and Bread Factory of Atatürk University’s Directorate of Agricultural Enterprises. This industrial experience, combined with his subsequent academic research, gave him extensive practical and scientific knowledge of milk processing, dairy production, food quality, hygiene, and product development.
His research is primarily focused on milk and dairy products, dairy microbiology, starter cultures, lactic acid bacteria, exopolysaccharides, butter technology, and the physicochemical, microbiological, sensory, and nutritional properties of foods. His studies have examined the quality and fatty-acid composition of traditional butter, aroma formation in butter produced with different starter cultures, raw-milk quality, the characterisation and antioxidant activity of bacterial exopolysaccharides, traditional dairy products such as çökelek and karın kaymağı, colostrum powder, and the use of fruit-derived ingredients in ice cream production.
His academic record includes peer-reviewed research articles published in national and international journals, including Mljekarstvo, Acta Scientiarum Technology, the Journal of Food Safety and Food Quality, the International Journal of Food Engineering, the Atatürk University Journal of Agricultural Faculty, and ATA Food Journal. Four of the research articles currently listed in his university profile were published in SCI-Expanded-indexed journals. He has also contributed to twelve national and international conference papers and presentations covering dairy products, food microbiology, butter quality, fatty-acid composition, starter cultures, exopolysaccharide-producing bacteria, colostrum, traditional foods, and functional ice-cream formulations.
Dr. Akgul has participated as a researcher or adviser in eleven completed scientific and applied research projects. These projects have addressed the modernisation of pilot dairy-processing facilities; the production and quality characteristics of colostrum powder; the physicochemical and microbiological quality of butter and raw milk; the identification of exopolysaccharide-producing lactic acid bacteria; the development and production optimisation of starter cultures for mould-ripened cheese; the standardisation of traditional dairy products; and the use of sloe berry and persimmon fibre in ice-cream production.
His teaching experience spans undergraduate, associate-degree, and graduate education. The courses he has taught include Food Chemistry, Analytical Chemistry, General Chemistry, Organic Chemistry, Fermented Dairy Products Technology, Butter Production and Processing Technology, Healthy Living and Nutrition, Organic Agriculture and Food, Popular Science, Digital Literacy, and Information Technologies. Through these courses, he combines fundamental food chemistry and engineering principles with dairy technology, nutrition, scientific literacy, and the practical communication of scientific knowledge.
He is the founder and Editor-in-Chief of Gıda ve Sağlık, a multilingual digital publication devoted to food, nutrition, health, food chemistry, food microbiology, and culinary science. Through this platform, he draws upon his academic background, teaching experience, research activity, and practical knowledge of food production to present scientifically grounded information in a detailed and accessible form for an international readership.