4. Le comportement alimentaire

Question 1

Les deux besoins fondamentaux des cellules?

Answer 1

• Besoins en énergie:
  les acides gras (familles des lipides)
  le glucose (famille des glucides)

- Besoin en matériaux spécifiques
les acides aminés (constitution des cellules)
le calcium (constitution des os)
le sodium (transmission de l'influx nerveux)

Question 2

Les voies d’approvisionnement?

Answer 2

• les voies respiratoires qui transportent l’oxygène

- les voies digestives qui transportent et transforment les nutriments

Question 3

Problème majeur de la voie digestive?

Answer 3

Le problème majeur de la voie digestive est l’apport discontinu, donc la nécessité de faire des réserves de nutriments.
2 organes remplissent cette fonction :
- le foie réalise un stockage à court terme des ressources énergétiques sous forme de glycogène (glucose insoluble)
- les tissus adipeux sont responsables d’un stockage à long terme de l’énergie sous forme de triglycérides (lipides).

Question 4

La gestion des réserves se fait grâce à 2 hormones. Lesquelles?

Answer 4

L’insuline

Le glucagon

Question 5

L’insuline

Answer 5

L’insuline est sécrétée lors de l’absorption alimentaire. Elle cible le foie en vue d’une fabrication de glycogène, à partir du glucose transmis par le sang, puis en cas d’excès elle cible les tissus adipeux pour la fabrication de triglycérides (lipogenèse). Ainsi, sous l’effet de l’insuline, les nutriments sont stockés dans les organes de réserve et le taux de sucre dans le sang (glycémie) baisse : l’insuline a donc un effet hypoglycémiant.

Question 6

Le glucagon

Answer 6

Le glucagon est sécrété en phase de jeune et cible le foie et les tissus adipeux pour la destruction du glycogène et des triglycérides libérant ainsi des acides gras et du glucose dans le sang –> le glucagon a donc un effet hyperglycémiant.

Question 7

Néoglucogenèse

Answer 7

Le foie dispose de réserves de glycogène pour environ 4 heures. Passé ce laps de temps sans manger, le foie fabrique du glucose à partir du glycérol libéré par le tissu adipeux et à partir d’acides aminés, c’est la néoglucogenèse

Question 8

Quelles sont les 6 structures cérébrales impliquées dans le comportement alimentaire?

Answer 8

• l’hypothalamus latéral (HL)
• l’hypothalamus ventro-median (HVM)
• le complexe amygdalien
• le cortex orbito-frontal
• le faisceau nigro-strié
• les nerfs trijumeaux

Question 9

L’hypothalamus latéral

Answer 9

L’hypothalamus latéral peut être considéré comme le centre de la faim car il contient des neurones sensibles au glucose et est responsable de la motivation alimentaire.
3 faits le démontrent :
1/ La destruction du HL provoque des aphagies (affection qui consiste en l’impossibilité de déglutir et à avaler la nourriture) et de l’adipsie (l’absence anormale de la sensation de soif).
2/ La stimulation électrique du HL induit des comportements consommatoires ou en l’absence de nourriture une recherche de nourriture.
3/ L’activité des neurones du HL est modulée par la nature du stimulus présenté (par exemple une banane versus une balle de tennis).

Il cible :

• le tronc cérébral qui : génère des automatismes moteurs ingestifs (mastication déglutition, …), stimule le système végétatif pour préparer la digestion (salivation, contraction du tube digestif,…) et le système d’éveil.
• le noyau accubens (ganglions de la base) qui intervient dans la sélection alimentaire et la sélection des stratégies comportementales adaptées à la recherche de sources d’aliments.

Question 10

Principal neuromédiateur de l’hypothalamus latéral?

Answer 10

L’orexine.

Question 11

L’hypothalamus ventro-median

Answer 11

L’hypothalamus ventro-médian a été qualifié de centre de satiété. Chez le rat, lorsqu’il est détruit, l’animal ne semble jamais pouvoir se rassasier de nourriture (Eclancher et Karli, 1971). Toutefois nous noterons que ces effets sont transitoires. En effet, après quelques semaines, l’absorption de nourriture ne dépasse pas beaucoup la normale.

Question 12

Effet de l’HL et de l’HVM

Answer 12

Ces 2 régions (HVM et HL) exercent des influences antagonistes tant sur le comportement externe que sur les ajustements internes. L’activité du HL renforce l’action des stimuli alimentaires positifs, facilite les réponses liées à l’action de manger et active dans l’organisme la mobilisation et l’utilisation des réserves nutritives. L’activité du HVM renforce l’action des stimuli alimentaires qui provoquent l’aversion, facilite l’évitement de la nourriture et active les mécanismes d’entreposage et de conservation des réserves nutritives internes. Des données indiquent que l’hypothalamus ventro-médian et l’hypothalamus latéral s’inhibent mutuellement. En effet, en pratiquant une lésion partielle dans l’autre région, on peut modérer les effets d’une lésion partielle dans l’une de ces deux régions.

Question 13

Le complexe amygdalien

Answer 13

Le complexe amygdalien donne une valeur positive ou négative aux stimuli et est à la base des réponses émotionnelles. Dans le cadre de l’alimentation il accorde une valeur hédonique aux stimuli alimentaires.
Selon les parties détruites dans les noyaux du complexe amygdalien, les lésions peuvent entraîner de l’aphagie ou de l’hyperphagie. Les lésions bilatérales des noyaux amygdaliens latéraux engendrent des hyperphagies, alors que les lésions bilatérales des sous-groupes cortico-médians provoquent de l’aphagie.

Question 14

Le cortex orbito frontal

Answer 14

Il a un rôle d’interface entre le système cognitif (cortex préfrontal) et le système émotionnel (complexe amygdalien). Son rôle est de moduler les réponses émotionnelles en fonction de la situation, des règles morales, sociales et culturelles. En cas de lésion, on observe une absence d’inhibition comportementale : alimentaire, sexuelle,…

Question 15

Le faisceau nigro-strié

Answer 15

Des dommages sélectifs au faisceau nigro-strié (FSN) produisent plusieurs symptômes d’une destruction de l’hypothalamus latéral. Le FSN est une voie dopaminergique, dont l’origine est située dans le locus niger du mésencéphale qui traverse l’hypothalamus latéral puis le pallidum et aboutit dans l’ensemble putamen/noyau caudé.

Question 16

Les nerfs trijumeaux

Answer 16

La section des nerfs trijumeaux ou de leurs faisceaux centraux nuit sérieusement à l’ingestion de la nourriture et de l’eau. Les rats qui ont subi une section bilatérale des nerfs trijumeaux refusent de manger la nourriture dure et sèche qui leur est destinée (Frank et Karli 1962). Ils meurent de faim si on ne leur donne pas de la nourriture tendre. Ces rats ressemblent à ceux qui ont subi des lésions de l’hypothalamus latéral.

Question 17

Les signaux internes du contrôle de la prise alimentaire

Answer 17

Chez l’homme, selon Luc Penicaud, « à l’âge adulte, le poids corporel ne devrait pas varier de plus de quelques kilos ». L’équilibre énergétique est maintenu grâce à des boucles de contrôle rétro-actif via trois types de signaux.

• Les signaux nerveux, qui empruntent les voies vagales, se déclenchent lors de l’arrivée des aliments dans l’estomac. Ils détectent par exemple les variations de la glycémie.
• Les signaux de type métabolique, eux transmettent directement au cerveau des informations sur l’état des substrats énergétiques lors de l’oxydation du glucose ou de la transformation des acides gras.
• Enfin, les signaux hormonaux, tels que l’insuline, la leptine ou la ghréline secrétées respectivement par le pancréas, le tissu adipeux et l’estomac, informent les neurones de différentes zones de l’hypothalamus des réserves et consommations énergétiques. Ces signaux participent également à la régulation de la prise alimentaire.

Question 18

Les signaux à court terme (3)?

Answer 18

• Distension gastrique : Des récepteurs mécaniques sensibles à la distension de l’estomac communiquent, via le nerf vague (ou nerf X), avec le noyau du faisceau solitaire (tronc cérébral) responsable de l’envoi d’un signal inhibiteur et anticipateur de rassasiement. Ainsi, le cerveau est informé que le sujet s’est alimenté. Cela prévient les excès en programmant, à l’avance, l’arrêt de l’alimentation.
• Hormone cholécystokinine (CCK) : Elle est sécrétée par la paroi de l’intestin dès l’arrivée des aliments. Elle aussi constitue un signal inhibiteur et anticipateur de rassasiement. Elle transmet un signal anticipateur qui induit un état de bien-être physiologique bien que le corps soit en carence alimentaire.
• Hormone Ghréline : Cette hormone est sécrétée par la paroi de l’estomac lorsque celui-ci est vide et constitue un signal excitateur de la faim mais aussi anticipateur (avoir l’estomac vide ne signifie pas nécessairement être en carence).

Question 19

Signaux à moyen terme?

Answer 19

Hormone Peptide YY : Elle est sécrétée par la paroi de l’intestin à l’arrivée des aliments. Ce signal apparaît de manière lente et durable. Le pic est observé environ 1h30 après le début de repas puis la sécrétion dure jusqu’à 6 heures après le repas. Il s’agit d’un signal inhibiteur (ou signal de satiété) et sa sécrétion est proportionnelle à l’apport calorique.

Question 20

Signaux à long terme?

Answer 20

• Hormone Leptine : Cette hormone a été mise en évidence par la découverte de souris mutantes qui mangeaient en permanence et qui transmettaient leur l’obésité à leur descendance. Cette obésité serait due à une mutation du gène « OB » qui induirait une absence de sécrétion de leptine. Chez l’être humain sain, le taux de leptine indique au cerveau le stock de graisse, elle est sécrétée en fonction au stock existant pour moduler l’appétit. Ainsi chez les individus du porteur de la mutation du gène OB l’absence de leptine est interprétée comme un manque de graisse et induit des comportements de surconsommation alimentaire.

Question 21

Intégration des différents signaux à quel niveau?

Answer 21

Les signaux internes sont intégrés dans le cerveau au niveau du noyau arqué de l’hypothalamus qui analyse du statut nutritionnel de l’individu.
Note : La barrière hémato-encéphalique présente la particularité d’être perméable autour de l’hypothalamus, ce qui définit ce noyau comme une structure spécialisée dans l’analyse du message sanguin.
Le noyau arqué reçoit à la fois des messages hormonaux et des messages nerveux (du noyau du faisceau solitaire tronc cérébral) et intègre ces messages physiologiques. Il cible ensuite des structures telles que l’hypothalamus latéral (motivation alimentaire) et le noyau Para-Ventriculaire (NPV ; dépenses énergétiques). L’hypothalamus sécrète des neuro-hormones qui stimulent l’hypophyse antérieure tandis que le NPV stimule la thyroïde (régule le niveau global du métabolisme cellulaire) par l’intermédiaire des neuro-hormones et de l’Antéhypophyse.

Question 22

Que se passe t-il en situation de manque énergétique et en situation d’excès énergétique?

Answer 22

Si nous résumons, en situation de manque énergétique, le noyau arqué stimule l’hypothalamus latéral.
HL : augmentation de la motivation alimentaire, augmentation des apports
NPV : baisse du métabolisme

En situation d’excès énergétique/alimentaire, le noyau arqué influence le métabolisme via des messages de satiété.
HL : baisse de la motivation alimentaire, baisse des apports
NPV : augmentation du métabolisme

Question 23

Les signaux externes du contrôle de la prise alimentaire?

Answer 23

Les qualités sensorielles (goût et odeur) de la nourriture modulent le comportement alimentaire.
Le contrôle hédonique a une fonction biologique : l’attractivité est liée à un certain type de nourriture : les sucres et les graisses.

• Phylogenèse : L’être humain s’est adapté à la périodicité de la disponibilité saisonnière des fruits qui constituent des ressources rares et vitales. La tendance à la surconsommation de ces substances dès leur rencontre a permis à nos ancêtres de survivre.
• La gourmandise : Nous sommes passés d’un système de disette à un système d’abondance au regard de l’évolution. Notre mécanisme adaptatif s’est maintenu malgré la possibilité de consommation régulière.
• Origine innée : Elle est liée à des goûts fondamentaux, universels et génétiquement programmés. Les gouts sucrés sont naturellement attractifs, ils déclenchent par exemple des mimiques de satisfaction et des mouvements de succion chez le nouveau-né. Au contraire les goûts amers sont naturellement répulsifs : ils déclenchent chez le nouveau-né une mimique de dégoût et le rejet de la substance. Tandis que les goûts sucrés correspondent à une substance bénéfique pour l’homme (glucose) la majorité des végétaux toxiques ont un goût amer. Ces attractions/répulsions correspondent à une adaptation biologique liée à la survie.
• Origine acquise : Elle est liée à une exposition ou à un conditionnement de l’individu. Par exemple, à la naissance le bébé a des préférences alimentaires liées à ce que mangeait la mère pendant la grossesse. L’homme a une mémoire extrêmement puissante de ce qu’il a ingéré dans les premiers mois de la vie et pendant la vie fœtale. D’autre part, un conditionnement (acquisition d’une association entre un objet et une valeur hédonique), peut générer de vives préférences ou de forts dégoûts. Par exemple, les sujets qui subissent des chimiothérapies provoquant des nausées développent souvent des aversions alimentaires envers les aliments ingérés quelques heures avant les séances.