FINAL - Cours 5: Intégration générale du métabolisme énergétique Flashcards
Quel sont les 4 combustibles étudiés dans le cadre de ce cours?
1- glucose
2- glycogène
3- protéines
4- graisses
Expliquez le métabolisme du combustible : glucose
COMPARATIF:
GRAISSE –> 9kcal/g
PROTÉINES–> 4kcal/g
*GLUCOSE –> 4kcal/g
Humain de 70 kg a besoin de 2000 kcal/jour
Correspondrait à 500g de glucose
Si cette quantité de glucose devrait être stockée dans le corps sous forme liquide dans une solution iso-osmolaire de 280 mOsm/L = 0,28 M/L (sachant que le poids moléculaire du glucose est de 180 g/Mol »» 50g/L »» 500g/10L)
cela prendrait ~10 L d’une solution de glucose à 5% !!!!
En fait, dans notre corps seulement 20 g de glucose est dilué dans les fluides extracellulaire couvrant les besoins énergétique du corps pour 1 heure.
Expliquez le métabolisme du combustible : glycogène
COMPARATIF:
GRAISSE –> 9kcal/g
PROTÉINES–> 4kcal/g
*GLUCOSE –> 4kcal/g
La forme polymérisée du glucose = le glycogène
Cela diminue la contrainte osmotique
Pour couvrir les besoins journaliers, «seulement» 1,8 kg de glycogène (soit 500 g de glucose polymérisé attirant 1,3 kg d’eau)
Cependant, un humain de 70 kg n’a que 100 g de glycogène dans le foie et 200g dans les muscles (couvre env 4h de jeûn)
Expliquez le métabolisme du combustible : protéines
COMPARATIF:
GRAISSE –> 9kcal/g
*PROTÉINES–> 4kcal/g
GLUCOSE –> 4kcal/g
Les protéines permettent une mise en réserve plus concentrée, mais nécessite quand même de l’eau
Gros problème: l’oxidation des protéines produit de l’ammoniaque (toxique), pour le détoxifier en urée cela requiert de l’énergie (Voet chapitre 26).
Humain de 70 kg a 12-15 kg de protéine (muscle) qui servent de dépôt d’énergie qu’en cas de condition extrême (jeûn très prolongé)
Expliquez le métabolisme du combustible : graisses
COMPARATIF:
*GRAISSE –> 9kcal/g
PROTÉINES–> 4kcal/g
GLUCOSE –> 4kcal/g
Les triglycérides (TG) sont de loin la meilleure forme de stockage (plus du double de calories que glucose / protéine) et peuvent être stocké sans eau.
L’énergie requise pour une journée = 250 g de TG
Donc un humain de 70 kg avec 10 kg de masse grasse a un dépôt énergétique suffisant pour couvrir les besoins énergétiques sur 40 jours
Expliquez le Thrifty-gene hypothesis (hypothèse des gènes économes)
La prédisposition moderne à l’obésité provient de notre histoire, durant laquelle les famines à répétition ont sélectionné les gènes les plus efficaces pour stocker le gras.
Cette hypothèse est toutefois critiquée car si on accepte que cette pression de sélection soit majeure, tous les gènes favorisant seraient rapidement majoritaires (fixe) et tout le monde serait prédisposé à l’obésité, ce qui n’est pas le cas.
- La masse grasse est nécessaire à la reproduction (le masse grasse n’est donc pas constamment « mauvaise » pour la santé, si dans la norme).
- Obésité est aussi influencée par nos habitudes de vie et notre environnement.
Nommez 4 problèmes inhérents à l’utilisation des gras et des sucres comme combustibles
1) Glucose »» Acide Gras
2) La faible solubilité des gras
3) L’énergie peut être dérivée du glucose sans O2 (cycle de Krebs), mais O2 est nécessaire à l’oxidation des acides gras.
4) Chez une personne normalement nourrie, le cerveau utilise exclusivement du glucose pour couvrir ces besoins énergétiques
Expliquez le problème 1:
Glucose »» Acide Gras
- 25% de l’énergie est perdue en chaleur lors de la synthèse d’acides gras depuis le glucose.
- Processus quasiment irréversible. Une reconversion d’acide gras (triglycérides - TG) en glucose est à 90% impossible, bien que le glycérol (représentant 10% de la masse des TG) puisse être reconverti en glucose.
Expliquez le problème 2:
La faible solubilité des gras
La faible solubilité des gras oblige un transport entre tissus. Les TG sont «emballés» dans des lipoprotéines (e.g.Very low density lipoprotein VLDL) pour leur transport .Via des lipases les TG sont convertis en acides gras libres (AGL ou FFA en Anglais), peu solubles et devant être liée à l’albumine pour leur transport (donc peu disponible, notamment pour le cerveau protégé par la barrière hémato-encéphalique)»_space;> d’où raison de la cétogenèse par le foie afin de rendre énergie des AGL disponible sous forme de corps cétoniques pour le cerveau notamment.
Expliquez le problème 3:
L’énergie peut être dérivée du glucose sans O2 (cycle de Krebs), mais O2 est nécessaire à l’oxidation des acides gras.
Par conséquent du glucose doit être toujours disponible dans notre corps afin de combler les besoins énergétiques des éryhtrocytes qui n’ont pas de mitochondries ou des cellules de la médullaire rénale fonctionnant dans un milieu hypoxique.
Expliquez le problème 4:
Chez une personne normalement nourrie, le cerveau utilise exclusivement du glucose pour couvrir ces besoins énergétiques
(150 g de glucose/jour).
Le cerveau ne dérive pas son énergie via beta-oxidation ou cétogénèse faite par lui-même, les corps cétonique synthétisés par le foie étant sa seule alternative énergétique si les réserves en glucose viennent à manquer.
Nommez et expliquez le plus gros consommateur d’énergie (dans l’organisme)
Les muscles (50% de la masse corporelle) sont les plus gros consommateurs d’énergie. Même au repos, 30% de l’oxygène consommé est dédié aux muscles.
Une femme de 56 kg et un homme de 70 kg ont un besoin énergétique de 1600 à 2000 kcal/jour. Ceci peut varier de 1000 kcal/jour si alité à 6000 kcal/jour si des effort physiques importants sont consentis. Par exemple un marathonien consomme 3000 kcal sur 3h.
Cette variation des besoins énergétiques est, bien sûr, essentiellement liée à la consommation énergétique musculaire.
La mise en réserve (anabolisme) se fait sous de contrôle de quoi?
La mise en réserve (anabolisme) se fait essentiellement sous le contrôle de l’insuline (glucoses et TG), de l’hormone de croissance (protéines et glucoses) et du cortisol (glucoses)
En ce qui concerne la mobilisation des substrats énergétiques au cours d’un jeûne physiologique (1 nuit) chez un individu de 70 kg (en flux par 24 heures), que ce passe-t-il pendant cette phase de jeûne?
Quels sont les 2 types de tissus?
2 tissus: insulino-dépendent et insulino-indépendent
Au cours de cette phase de jeûne, le glucose d’origine glycogénolytique, puis néoglucogénique sert essentiellement à alimenter les tissus insulino-INdépendants (système nerveux central et cellules sanguines).
Les tissus insulino-dépendants utilisent des acides gras et des corps cétoniques.
En ce qui concerne la mobilisation des substrats énergétiques au cours d’un jeûne prolongé (de plus de 24h) chez un individu de 70 kg (en flux par 24 heures), que ce passe-t-il pendant cette phase de jeûne?
Au cours de cette phase de jeûne, le système nerveux central est contraint d’utiliser les corps cétoniques, car les réserves en glycogène sont épuisées et la néoglucogénèse a ses limites, puis de la protéolyse musculaire.
