Nutrition et métabolisme

Introduction

La nutrition désigne l'ensemble des processus par lesquels l'organisme se procure, transforme et utilise les nutriments. Le métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques cellulaires : réactions de dégradation (catabolisme, libérant de l'énergie) et de synthèse (anabolisme, consommant de l'énergie).

I. Les nutriments

Famille	Apport énergétique	Rôle principal	Sources
Glucides	4 kcal/g	Énergétique immédiat	Féculents, fruits, sucres
Lipides	9 kcal/g	Énergétique de réserve, membranes	Huiles, beurre, poissons gras
Protides	4 kcal/g	Bâtisseur (structure, enzymes)	Viande, poisson, œufs, légumineuses
Eau	0	Solvant, transport, thermorégulation	Boissons, aliments
Minéraux	0	Structure (Ca), équilibre ionique	Produits laitiers, eaux
Vitamines	0	Coenzymes, fonctions spécifiques	Fruits, légumes

Précisions utiles

• Les acides aminés indispensables (8 chez l'adulte) ne sont pas synthétisés par l'organisme : ils doivent être apportés par l'alimentation.
• Les acides gras essentiels : acide linoléique (oméga-6) et alpha-linolénique (oméga-3).
• Les glucides sont classés selon leur index glycémique (IG) : un IG élevé (pain blanc, sodas) provoque un pic glycémique important.

II. Les apports nutritionnels conseillés (ANC)

Répartition recommandée de l'apport énergétique total (AET) :

• glucides : 50 – 55 % (dont moins de 10 % de sucres libres) ;
• lipides : 35 – 40 % ;
• protides : 10 – 15 %.

Besoin énergétique moyen : ≈ 2 000 kcal/j pour une femme adulte, 2 500 kcal/j pour un homme adulte, modulé par l'âge, l'activité physique et l'état physiologique (grossesse, croissance).

Application chiffrée

Pour une ration de 2 400 kcal avec 55 % de glucides :

$E_{\text{glucides}} = 0{,}55 \times 2400 = 1320\ \text{kcal}$

$m = \frac{1320}{4} = 330\ \text{g de glucides par jour}$

III. Le devenir des nutriments : les grandes voies métaboliques

1. Catabolisme du glucose

• Glycolyse (cytoplasme, anaérobie) : 1 glucose → 2 pyruvates + 2 ATP.
• Cycle de Krebs (matrice mitochondriale) : oxydation complète, production de coenzymes réduits.
• Chaîne respiratoire (crêtes mitochondriales) : réoxydation des coenzymes, phosphorylation oxydative.

Bilan de la respiration cellulaire :

$C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2 \rightarrow 6\,CO_2 + 6\,H_2O + \text{ATP}$

Rendement ≈ 30 à 32 ATP par glucose. En anaérobie (effort intense), le pyruvate est réduit en lactate : rendement limité à 2 ATP.

2. Réserves et voies de synthèse

Voie	Définition
Glycogénogenèse	Synthèse de glycogène (foie, muscle)
Glycogénolyse	Libération de glucose à partir du glycogène
Néoglucogenèse	Synthèse de glucose à partir d'acides aminés, lactate, glycérol
Lipogenèse	Stockage sous forme de triglycérides
Lipolyse	Mobilisation des graisses en cas de jeûne

Le foie stocke ≈ 100 g de glycogène (autonomie d'environ 12 à 24 h de jeûne), le muscle ≈ 400 g, utilisables seulement localement.

IV. Évaluer l'état nutritionnel

L'indice de masse corporelle :

$IMC = \frac{m\ (\text{kg})}{t^2\ (\text{m}^2)}$

IMC	Interprétation (OMS)
< 18,5	Maigreur / dénutrition
18,5 – 24,9	Corpulence normale
25 – 29,9	Surpoids
30 – 34,9	Obésité modérée
≥ 40	Obésité morbide

Exemple. Une personne de 82 kg mesurant 1,72 m : $IMC = 82 / 1{,}72^2 = 27{,}7$ → surpoids. Le tour de taille (> 88 cm chez la femme, > 102 cm chez l'homme) complète le diagnostic d'obésité abdominale, facteur de risque cardiovasculaire majeur.

V. Les troubles nutritionnels

• Dénutrition : perte de poids > 5 % en 1 mois, albuminémie < 35 g/L. Fréquente chez la personne âgée et à l'hôpital (≈ 40 % des patients hospitalisés).
• Obésité : 17 % des adultes en France (étude Obépi 2020). Origine multifactorielle : bilan énergétique positif, sédentarité, facteurs génétiques et socio-économiques.
• Carences spécifiques : fer (anémie), vitamine D (rachitisme, ostéomalacie), iode (goitre), vitamine C (scorbut).
• Troubles du comportement alimentaire : anorexie mentale, boulimie, hyperphagie.

VI. Santé publique

Le Programme national nutrition santé (PNNS 4, 2019-2023) promeut : 5 fruits et légumes par jour, 30 min d'activité physique quotidienne, réduction du sel, du sucre et des produits ultra-transformés. Le Nutri-Score (A à E) est un outil d'information du consommateur mis en place en 2017.

À retenir

Les nutriments couvrent des besoins énergétiques, plastiques et fonctionnels. Le métabolisme articule catabolisme (production d'ATP) et anabolisme (stockage). Le déséquilibre entre apports et dépenses conduit à la dénutrition ou à l'obésité, deux enjeux majeurs de santé publique.