Le 10/03/2005 à 17h41
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Question d'origine :
Bonjour ; comment fait on pour calculer les calories dépensées par le corps humain lors de la pratique des sports ? par exemple 500 calories à l'heure pour la course à pied ; X pour le vélo , la natation etc..; merci
Réponse du Guichet
bml_san
- Département : Médiathèque du Bachut Santé
Le 11/03/2005 à 15h10
Selon l'institut Danone, la dépense énergétique liée à l'activité physique (DEAP) est très variable et difficile à mesurer. Chez un sédentaire, elle est estimée à 15-20% de la dépense énergétique totale.
La dépense énergétique totale correspond aux dépenses nécessaires pour :
- l'entretien des activités vitales ;
- le travail musculaire ;
- la thermorégulation ;
- l'acte alimentaire ;
- les activités spécifiques liées à la croissance, la grossesse et l'allaitement, et l'activité sportive.
Elle doit être compensée par les apports énergétiques alimentaires.
Seules les substances organiques carbonées apportées par l'alimentation : glucides, lipides et protides sont susceptibles de fournir de l'énergie. La détermination de la valeur énergétique des nutriments se fait par calorimétrie directe. Leur oxydation totale, dans une bombe calorimétrique, en présence de dioxygène, libère 37,7 kJ/g (soit 38 kJ/g) pour les lipides et 16,7 kJ/g (soit 17 kJ/g) pour les glucides et les protides.
La dépense énergétique est essentiellement couverte par les apports alimentaires en glucides (50 à 55 %) qui fournissent de l'énergie à court et à moyen terme et en lipides (30 à 35 %) qui fournissent de l'énergie à long terme.
Pour un adulte sédentaire, la dépense énergétique totale est en moyenne de 10000 kJ/jour. Toutefois, elle varie avec l'âge, le sexe, l'état physiologique et le niveau d'activité, comme l'indique le tableau ci-dessous.
L'apport énergétique nécessaire pour couvrir la dépense énergétique totale doit être réparti de façon équilibrée tout au long de la journée : 20 à 25 % au petit déjeuner, 25 à 30 % au déjeuner, 15 à 20 % au goûter et 25 à 30 % au dîner.
L'évaluation du métabolisme de base se fait sur un sujet au repos complet (allongé), à jeun depuis douze heures et maintenu à neutralité thermique (20 à 25°C) c'est-à-dire n'ayant à lutter ni contre le froid ni contre la chaleur. Dans ces conditions, le métabolisme de base est en moyenne de 6700 kJ/jour.
Cependant, comme le métabolisme de base varie avec l'âge et le sexe de l'individu, il est souvent exprimé en kJ/j/m2 de surface corporelle.
Variations de la dépense énergétique
La dépense énergétique varie avec la nature de l'activité physique réalisée. Plus l'activité est intense, plus la dépense énergétique est grande, comme le montre le tableau ci-dessous.
1 heure de travail scolaire 180 kJ
1 heure de marche 400 kJ
1 heure de natation 1600 kJ
1 heure de football 2200 kJ
Chez l'Homme, la température interne est maintenue constante et égale à 37°C. À neutralité thermique (20 à 25°C), l'organisme ne consomme pas d'énergie pour la maintenir constante. Par contre, lorsque la température extérieure s'écarte de la neutralité thermique, le maintien de la température interne implique une dépense d'énergie supplémentaire, nécessaire pour assurer les contractions musculaires qui contribuent à la lutte contre le froid ou la vaporisation de l'eau de la sudation qui permet de lutter contre la chaleur.
Méthodes d'évaluation de la dépense énergétique
• La calorimétrie directe
Dans cette méthode, on considère qu’il y a égalité entre production de chaleur et dépense d'énergie de l'individu. La réalisation de la mesure nécessite une enceinte de taille réduite et hermétique ou une combinaison calorimétrique, ce qui limite la durée tolérable des mesures. Cela permet la quantification des différentes composantes de la perte de chaleur. Cette méthode est actuellement peu utilisée en raison de ces limitations et du nombre réduit d'institutions disposant de l'équipement nécessaire.
• La calorimétrie indirecte
Cette méthode repose sur l'équivalence entre l’énergie utilisée dans l'organisme et celle convertie à partir de l'oxydation des nutriments. Il est donc possible d'utiliser la consommation globale d'oxygène comme témoin de la dépense d'énergie. La mesure des échanges gazeux respiratoires (consommation d'oxygène, et production de gaz carbonique) peut être réalisée en chambres calorimétriques, dans des conditions où le sujet pourra reproduire ses activités quotidiennes. La mesure peut également être réalisée sous une cagoule ventilée. Cet appareil est plus léger et ne permet que des mesures limitées dans le temps, (métabolisme de base et effet thermique des aliments). Les échanges gazeux respiratoires sont couramment mesurés avec un embout buccal en physiologie du sport ; la dépense énergétique au cours d’un exercice peut être évaluée ainsi ;
• La méthode à l'eau doublement marquée
La méthode à l’eau doublement marquée est également une mesure de calorimétrie indirecte qui permet de déterminer la dépense énergétique totale dans les conditions habituelles de vie. Elle consiste à faire ingérer au sujet un mélange d’eau marquée sur l’oxygène (18O) et sur l’hydrogène (deutérium). L’oxygène est plus rapidement éliminé que le deutérium et cette différence de vitesse d’élimination dépend de la production de CO2. La mesure de la différence d’élimination du deutérium et de l’oxygène 18 dans les urines permet le calcul de la production de CO2 et de la dépense énergétique.
La détermination est extrêmement simple et non agressive pour le sujet étudié. Il boit de l’eau marquée par des traceurs stables (donc non radioactifs) et recueille un échantillon d’urine tous les jours pendant 14 j, alors qu’il mène sa vie normalement. Cette méthode a cependant l’inconvénient de nécessiter un traceur et des méthodes d’analyse en spectrométrie de masse très onéreux. Cela limite donc son emploi à des activités de recherche sur la dépense énergétique de population ciblées dans des conditions de vie habituelles (personnes âgées, nourrissons…) ou extrêmes (sportifs, expéditions lointaines…).
• Les méthodes indirectes
La méthode d'enregistrement de la fréquence cardiaque est basée sur la relation linéaire étroite existant entre la fréquence cardiaque et la dépense énergétique, pour des activités physiques d'intensité croissante. Cette méthode peut être utilisée dans des études épidémiologiques pour évaluer les dépenses énergétiques moyennes de groupes de personnes. Il suffit alors de disposer d'un enregistrement de la fréquence cardiaque.
La méthode des accéléromètres permet de quantifier et d'enregistrer l'intensité de mouvement selon un ou trois axes au cours d'une activité physique, et de le convertir en dépense d’énergie.
La méthode factorielle permet d'évaluer les dépenses énergétiques journalières et fragmentaires d'un individu à partir de l'enregistrement du type et de la durée des activités pratiquées au cours de la journée, et du coût énergétique unitaire de chaque activité . Ce dernier peut être exprimé en multiples du métabolisme de base pour uniformiser les données entre les individus.
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