Chapitre 3. Eau vitamines et oligo-éléments PDF

Chapitre 3: Eau, vitamines, minéraux et oligo-éléments  Composition corporelle approximative d'un adulte de 70 kg kg Poids corporel(%) Eau 42,0 60,0 – Intracellulaire 28,0 40...

Chapitre 3: Eau, vitamines, minéraux et oligo-éléments  Composition corporelle approximative d'un adulte de 70 kg kg Poids corporel(%) Eau 42,0 60,0 – Intracellulaire 28,0 40,0 – Extracellulaire 14,0 20,0 Solides Lipides 12,6 18,0 Protéines 11,2 16,0 intracellulaire (muscle) 8,4 12,0 extracellulaire (collagène) 2,8 4,0 Ions minéraux 3,8 5,4 Glucides 0,4 0,6  L’homéostasie hydrique Composition du corps humain: 60 % d’eau – 75 % chez le nourrisson – Diminue avec l’âge Bilan hydrique d'un adulte de 70 kg Entrées (g/24h) Sorties (g/24h) Oblig. Facult. Oblig. Facult. Boissons 650 1000 Urines 700 1000 Aliments 750 - Peau 500 - Oxydation 350 - Poumons 400 Fèces 150 - TOTAL 1750 1000 TOTAL 1750 1000 BILAN 2750 BILAN 2750  Bilan hydrique Entrées: – Soif « intracellulaire » Perte d’eau prédominante (exercice physique, chaleur) – Hyperosmolarité plasmatique – Déshydratation cellulaire Osmorécepteurs (hypothalamus): soif Stimulation d’ADH (diminution de la diurèse) – Soif « extracellulaire » Perte de volume de l’espace extracellulaire – Volorécepteurs de l’oreillette gauche » Soif » ADH – Barorécepteurs au niveau rénal » Système rénine-angiotensine-aldostérone  Bilan hydrique Équilibré si entrées = sorties Apport en boisson conseillé: 1 à 1,5 l/jour – Besoins varient avec l’âge 35 ml/kg adulte 100 ml/kg nourrisson 70 ml/kg enfant de 7 ans – Besoins varient en fonction de la température + 30 ml/kg pour 1° C > de 30° C Température > 38° C: + 10 % par degré supplémentaire  Bilan hydrique Équilibré si entrées = sorties Apport en boisson conseillé: 1 à 1,5 l/jour – Besoins varient avec l’activité physique Augmentation des pertes – Transpiration proportionnelle à la chaleur dégagée » 30 ml/100 kcal de chaleur dégagée – Déperdition par les voies aériennes supérieures » 2 à 5 ml/min à l’exercice Si déficit hydrique = 1 à 2 % du poids coporporel – Diminution de la performance physique Apport recommandé – 200 ml/20 minutes  Bilan hydrique Équilibré si entrées = sorties Apport en boisson conseillé: 1 à 1,5 l/jour Entrées: – Soif (SNC) ! nourrissons, personnes âgées Sorties: – Reins ADH (SIADH, diabète insipide) Filtration de 173 l/24h !!  Bilan hydrique Si sorties > entrées = déshydratation – Peau: sudations profuses (exercice physique, fièvre) – Poumons: hyperventilation – Selles: diarrhées profuses (ex: choléra: 50 l/jour) Si entrées > sorties = rétention hydrique (œdèmes) – Altérations de la fonction rénale Glomérulonéphrites, insuffisance rénale  Législation des boissons (UE) Eau potable – Gisements souterrains ou eau de surface – Traitée (décantation, filtration, chloration, ozonation) – Contrôles Aucun germe pathogène Aucun polluant majeur < 50 g de nitrates/l Limites de sécurité pour certains minéraux toxiques – Surveillance de l’adduction (tuyaux)  Législation des boissons (UE) Eau potable Eaux de source – Origine souterraine – Critères de potabilité – Composition parfois imprécise (pas toujours stable) – Aucun traitement chimique sauf: Élimination éléments instables (Fe, Manganèse, gaz) Incorporation de gaz carbonique – Embouteillées à la source – Aucune allégation favorable pour la santé (composition potentiellement fluctuante)  Législation des boissons (UE) Eau potable Eaux de source Eaux minérales naturelles – Eaux naturellement pures à l’émergence, bactériologiquement saines – Zone aquifère naturellement protégée, périmètre de protection – Composition minérale stable dans le temps – Peuvent subir le même traitement que les eaux de source – Caractéristiques minérales particulières (calcium, magnésium, bicarbonates) – Peuvent conférer des propriétés favorables à la santé  Législation des boissons (UE) Eau potable Eaux de source Eaux minérales naturelles Eau gazeuse: eau effervescente avec présence de gaz carbonique – « eau naturelle gazeuse » Teneur en gaz carbonique idem à la source et à l’embouteillage (sols riches en carbonate qui libèrent du gaz carbonique) – « eau naturelle renforcée au gaz de la source » Teneur en gaz carbonique à embouteillage > source – « eau naturelle avec adjonction de gaz carbonique » Rendue effervescente par adjonction de gaz carbonique  Les minéraux: classification Minéraux (subsistent après élimination des 4 composés organiques: C, O, N et H) – Macro-minéraux (7 g pour individu de 70 Kg, apport ≥ 50 mg/jour) Sodium (Na) Potassium (K) Magnésium (Mg) Calcium (Ca) Chlore (sous forme de chlorure: Cl-) Phosphore et Soufre (sous forme d’anions, phosphates et sulfates essentiellement) – Micro-minéraux ou oligo-éléments (< 0,01 % du poids corporel total) Décroissant: Fe, F, Si, Zn, Cu, V, Mn, I, Se, Ni, Mo Ultra-traces (< 10 mg chez adulte) : Cr, Li, As, Sn, Pb, Br, etc….  Minéraux et oligo-éléments Concept d’élément essentiel – Définition stricte = Indispensable au maintien de la vie et non synthétisable – Définition moins exigeante = apport insuffisant: perturbation physiologique restaurée par un apport suffisant Mécanismes homéostasiques de régulation Éléments non essentiels: risque de toxicité uniquement Risque de carence  Calcium – Contenu du corps en calcium: 1,2 kg – 99 % dans le squelette (dents) Rigidité squelette – Autres fonctions Excitabilité neuromusculaire Transmission synaptique Contraction musculaire Intégrité des membranes cellulaires Coagulation du sang Réactions enzymatiques Libération et action de différentes hormones – Concentration plasmatique: 2,25 à 2,73 mmol/L Absorption intestinale, formation/résorption os, élimination rénale Recommandations Calcium  Calcium – Sources alimentaires – Lait et produits laitiers (1/3 du contenu est absorbé) – Certains végétaux (choux): riches mais peu absorbés – Eau de source, minérale: bon apport en calcium – Carences – Enfants, adolescents: rachitisme – Excès (> 2.500 mg/jour) – Hypercalcémie, calculs rénaux, dégradation de la fonction rénale Sources de Calcium  Phosphore – Contenu du corps en phosphore: 700 à 900 g – 80 -85 %: squelette, dents (sel phosphocalcique) – Phosphate = constituant de molécules clés – Phospholipides, acides nucléiques, … – Rôles: métab. énergétique, équilibre acide/base, signalisation intracellulaire, métabolisme des nutriments, etc… – Apport alimentaire: 1.000 à 1.500 mg/jour (phosphates) – Aliments riches en protéines (produits laitiers, viande, poisson, céréales) – Phytates (céréales complètes, végétaux) – Riches en P mais non absorbés – Apport Ca/P > 1 (lait = 2) – Si < 0,5: favorise la résorption os (ostéoporose)  Magnesium 21 à 28 g de Mg (sel) – Os (50 %) – Muscles squelettiques (25 %) – Reste: SNC, organes à haute activité métabolique Réactions enzymatiques – Stabilise la structure ATP – Métab E, synth prot. et ac. Nucléiques – Stabilisation membranes cellulaires – Homéostasie Na, Ca et K  Recommandations Magnesium 20 à 70 % est absorbé – Phosphates: entravent absorption Sources – Pain complet, fruits, légumes secs Excrétion rénale – Adaptation à la concentration sérique – ! Pertes accrues polyurie (diabète) Apport insuffisant chez 20 % population – Moins de 2/3 des recommandations – Déficit peu symptomatique Apport excessif: peu nuisible – Excrétion rénale efficace (< 2.500 mg/jour) Apports quotidiens recommandés pour le calcium, le phosphore et le magnésium  Sodium Cation extracellulaire Détermine (comme Cl) osmolalité liquides EC – Homéostasie hydro-saline et volémie ≈ 140 mmol/L (apports très variables en NaCl) – Apport excessif: rétention d’eau – Restriction apport: réduction excrétion urinaire Source essentielle de Na = apport en sel – Apport moyen: 10,5 g NaCl 175 mmoles de Na (1g NaCl = 17 mmoles de Na et de Cl) 1 g de Na = 2,5 g de sel Autres sources: additifs alimentaires, produits pharmaceutiques effervescents Part des différentes sources dans l'ingestion de sel (source: CE, 2008a) Groupes de denrées alimentaires qui contribuent le plus (> 1%) à l'apport en sel de la population belge (source: Vandevijvere & Van Oyen, 2008) Teneur en sel de différentes catégories de produits (g/100 g), calculée sur base de l'étiquetage (source: CRIOC, 2009) Quelques additifs contenant du sodium et leur fonction potentielle dans les denrées alimentaires  Sodium Apport alimentaire – 70 à 75 %: aliments préparés par industrie alimentaire Pain, fromage, beurre salé, charcuteries, plats préparés – Teneur faible en sel des denrées naturelles Seul risque établi d’une consommation accrue: HTA – Sensibilité au sel Génétique, obésité, insulinorésistance, régime riche en lipides, vieillissement Autres effets délétères – Perte rénale accrue de calcium (lithiase, ostéoporose) – Cancer de estomac (augmenterait effet cancérigène aliments) Effets cliniques de la restriction en NaCl N Engl J Med 2021;385:1067-1077  Recommandations Sodium Restriction en NaCl – Très efficace contrôle PA chez hypertendu – Modifie peu la PA chez le sujet normotendu – Réduit morbi-mortalité CV (≥ 60 ans et HTA, en prévention secondaire, sujet obèse) Recommandation générale – 5 g de NaCl/j (≈ 2 g de Na) – Surtout chez sujets sensibles, personnes âgées, excès de poids – Exclusion ajout de sel de table et de cuisson, de toutes denrées alimentaires enrichies en sel (charcuteries, certains fromages, aliments en conserve)  Potassium Cation intracellulaire (2 % extracellulaire) Contenu: 135 g (- 20 % chez femme) Kaliémie: peu influencée par apport alimentaire Adaptation rénale: lente mais efficace Élimination de 90 à 95 % apport alimentaire – Capacité: 10 à 20 fois apport alimentaire normal  Recommandations Potassium Apport alimentaire: 2 g à 4 g – Hyperkaliémie: augmente excitabilité neurale, cardiaque et musculaire – Hypokaliémie: paralysie musculaire, arythmie cardiaque et alcalose métabolique Observée dans situations pathologique ou traitements pharmacologiques (diurétiques, laxatifs) Besoins journaliers: 3,1 à 3,5 g par jour – Carence nutritionnelle rare Plupart des aliments (fruits et légumes – crudités)  Micro-minéraux ou oligo-éléments Les plus importants Fe (4-6 g) F (3-4 g) Si (2-3 g) Zn (2-4 g) Cu (70-150 mg V (15-20 mg) Mn (12-20 mg) I (10-20 mg) Se (6-13 mg) Ni (8 mg) Mo (8-10 mg) Ultra-traces chrome (Cr), lithium (Li), arsenic (As), germanium (Ge), cadmium (Cd), étain (Sn), plomb (Pb), brome (Br),  Fer Fonctions – Transport oxygène aux tissus (Hb) – Pourvoyeur électrons aux cellules – Systèmes enzymatiques Hémoglobine: > 60 % du Fe (4 atomes par protéine) – Myoglobine: monomérique (7 % du stock) Elimination passive (pertes cutanées et muqueuses) – Statut en Fe: régulé au niveau de l’absorption Surcharge – Hémochromatose primaire (HFE) d’origine génétique, conduit à une surcharge tissulaire (hémosidérose) – Excès alimentaire (hémochromatose secondaire)  Fer Pertes journalières – 1 mg/j chez homme et 0,8 mg/j femme non réglée – Pertes menstruelles: 0,6 mg/j en plus (>2 à 3 mg/j) Absorption – Deux types de Fer alimentaire: Hémique: animal (viandes, volailles, poissons) Non-hémique: végétal (légumes, légumineuses, céréales et fruits) – Hémique: 10 à 40 % absorption ( selon état réserves) – Non hémique: essentiel fer alimentaire mais absorption variable – Absorption à l’état Ferreux (Fe++) au niveau intestinal Nombreuses interférences alimentaires (phytates dans céréales) Facilitée par vitamines C, viandes poisson crustacés – Peut varier d’un facteur 10 selon la nature de l’accompagnement  Recommandations Fer Populations à haut risque de carence – Nourrissons, femmes réglées ou enceintes Conséquences – Activité physique – Développement cérébral et intellectuel Recommandations (15 % absorption) – Homme adulte: 9 mg/jour – Femme adulte: 19 mg/jour (post-ménopause: 7,5 mg/j)  Iode Synthèse des iodothyrosines (T3 et T4) – Métabolisme de la plupart des tissus – Développement somatique et SNC Aliments – Habituellement sous forme d’iodure (I-) Apport iodé essentiel pendant grossesse et jusqu’à l’âge de 3 ans – < 10 semaines de gestation: fonction thyroïdienne maternelle (développement neurologique) Périodes à risque de carence: grossesse et prime enfance – Régions de goitre endémique: mortalité néonatale, développement psycho-moteur, goitre, crétinisme  Iode Iode urinaire = indicateur nutritionnel d’une population – Surveillance d’une population adulte Excrétion de ≥ 250 μg iode par jour chez 50 % Excrétion de < 50 μg iode par jour chez 20 %  Recommandations Iode Belgique: carence iodée légère dans toutes les classes d’âge Solutions – Enrichissement: sel de cuisine (NaCl) Fabrication du pain – Consommation d’aliments riches en iode Poissons de mer, crustacés, mollusques Lait (! 50 % besoins en Belgique) – Compléments nutritionnels 100 à 150 μg d’iode par jour (femme enceinte)  Les Vitamines Composés organiques, sans valeur énergétique intrinsèque, présents en faible quantité dans la nourriture, apport exogène nécessaire au maintien de la santé Incapacité de synthèse endogène (ou insuffisante) Nécessité de conversion dans l’organisme en forme métaboliquement active  Déficiences vitaminiques Déficit d’apport Malabsorption (A, D, E, K - liposolubles) Atteinte organique Exemple: vitamine D  Deux groupes de vitamines Liposolubles: peu solubles dans l’eau – Utilisent voies absorption intestinale, de transport et d’excrétion des lipides alimentaires – Stockées dans divers organes, toxicité en cas d’accumulation Hydrosolubles: vitamines du groupe B et vitamine C – Ne s’accumulent pas (quelques rares exceptions) – Facilement excrétées (voie rénale)  Symptômes de Vitamine A Actions Sources déficience Rétinol et Pigments visuels Cécité nocturne, Légumes esters (animal) sécheresse peau jaunes et fruits Développement fœtal, Caroténoïdes Croissance et et muqueuse carotène des d’origine végétale différenciation cellulaire végétaux (précurseurs Foie, produits du rétinol) laitiers, beurre Vitamine A: composés naturels avec activité biologique comparable au rétinol = composés d’origine animale et produits d’origine végétale (caroténoïdes ou pro-vitamine A) Caroténoïdes: pigments végétaux (> 60 connus, lutéine, lycopène, B-carotène). Pas tous précurseurs du rétinol (bêta-carotène) Rétinoïdes»: composés naturels et composés de synthèse de la vitamine A Toxicité: peau (erythème, desquamation), hépatomégalie, douleur abdominale, céphalées  Recommandations Vitamine A Activité = par rapport au rétinol – Unité = équivalent rétinol (ER) 1 ER = 1 μg de rétinol 1 UI = 0,3 μg de rétinol 1 μg de β-carotène = 0,167 ER Absorption avec les lipides – Déficit en vitamine A si stéatorrhée ou alimentation insuffisante en lipides (< 5 à 10 g/j) Stockage hépatique (sous forme de rétinol) Transport plasmatique: Retinol Binding Protein (RBP)  Recommandations Vitamine A Fonctions – Cycle de la Rhodopsine (pigment des cellules à bâtonnets de épithélium de la rétine) constituée de rétinaldéhyde. Héméralopie: un des premiers signes de carence vitamine A – Croissance et différenciation cellules épithéliales Carence: diminution de résistance aux germes Risques de carence – Région de malnutrition avec alimentation pauvre en lipides Sources: essentiellement animale – Foie, huiles de foie de poissons, jaune d’œuf, lait entier, produits laitiers et beurre – Caroténoïdes (provitamine A): légumes rouges et jaunes, fruits jaune et oranges, légumes verts (cresson de fontaine) Rétinol plasmatique: pas un bon reflet des réserves  Symptômes de Vitamine D Actions Source déficience Métabolisme du calcium rachitisme Soleil D2 et D3 Huiles de foie de poisson (D3) D2 = ergocalciférol (levures) D3 = cholécalciférol (peau) (à partir du 7-déhydrocholestérol) Vitamine D  Vitamine D 25 (OH) Vitamine D = métabolite majeur – Marqueur adéquat du statut 1, 25 (OH)2 Vitamine D = activité biologique Transport plasmatique avec DBP Liaison avec VDR (module expression de 2 % gènes) Fonctions – Métabolisme du calcium Formation et maintien de la masse osseuse (absorption intestinale et rénale du calcium, synth. protéines clé de ossification) – Immunité: régulation IL, cytokines – Association certains cancers, maladies CV, diabète Vitamine D  Vitamine D Concentration sérique: ≥ 30 nmol/l (50 nmol/) Déficience: très courante Suppléments (1 μg = 40 UI) – Enfants: 400 UI/jour – Adolescents: 400 à 600 UI/jour – Adulte: 400 UI/jour Risque d’ostéoporose: 600 UI/jour Grossesse, allaitement: 800 UI/j Toxicité (> 1000 UI/j enfant, > 2000 UI > 11 ans) – Hypercalcémie, troubles neurologiques, lithiase rénale  Symptômes de Vitamine E Actions Source déficience Tocophérols (a, Antioxydant Ataxie, Lait, viande, b, g et d) Tocotriénols symptôme de œuf, (rôle accessoire) troubles spino- légumes cérébelleux, feuillus, oedèmes, fruits secs, troubles cutanés huiles végétales Vitamine E  Symptômes de Vitamines Actions Source déficience K1 Cofacteur de la Phénomènes Légumes verts (phylloquinone) carboxylase qui hémorragiques et feuillus (K1), (végétale) catalyse la g- Dérives coumariniques flore carboxylation = antagonistes bactérienne K2 (facteurs de compétitifs des (K2) (ménoquinone) coagulation, intérmédiaires du cycle (bactérienne) protéines osseuses) de la vitamine K K3 (hydroquinone) (synthèse) 3 8 Vitamine K1 Vitamine K2 (phylloquinone) (ménaquinone)  Symptômes de Vitamine C Actions Source déficience Cofacteur dans les Scorbut (gingivite, Fruits et légumes Acide hydroxylations (proline, perte des dents, (agrumes), légumes ascorbique lysine dans le collagène, douleurs osseuses, verts et feuillus triméthyl-lysine dans la hémorragies sous- carnitine) périostées et des Antioxydante (Fe+++ en Fe ++) muqueuses) Cuisson: pertes Blanchiment: 35 % Vapeur: 20 % Pression, micro-ondes: 0 % Conservation: pertes Lumière, température ambiante: perte ± élevée Au frais (< 5°): peu pas de perte Conserves: pertes Surgelés: pas de perte (> produits frais après 5 j) Apports conseillés Adulte non-fumeur: 110 mg/j > 3 – 4 g/j: diarrhée osmotique  Vitamine B1 Actions Symptômes de déficience Sources Thiamine Cofacteur dans les Béribéri Poissons, céréales décarboxylations Neuropathie complètes (pyruvate périphérique, Viandes et volailles déshydrogénase, a- encéphalopathie de Légumes crus cétoglutarate Wernicke déshydrogénase) Insuffisance cardiaque Populations à risque: - Alcoolique: réduction de l’absorption, déficit alimentaire modéré, déficit de phosphorylation de la vitamine B1 - PED: consommation de riz poli (défaut d’apport) associé aux aliments riches en thiaminase (défaut d’assimilation) Toxicité: aucune  Symptômes de Vitamine B12 Actions Source déficience Maturation des Anémie Abats, poissons, Ensemble de globules rouges macrocytaire fruits de mer, molécules: œufs, fromage, Biermer: maladie viande rouge cobalamines auto-immune Nécéssité du ! Stockage facteur intrinsèque hépatique(pas de toxicité connue) Symptômes de Vitamine B9 Actions Source déficience Acide folique Métabolisme Anémie précurseur du protéique macrocytaire Légumes verts, tétrahydrofolate Synthèse ADN, Déficience avec foie, levure, (THF), forme ARN active médicaments certains fruits Prévention (méthotrexate), (agrumes) malformation tube neural chez alcool, besoins légumineuses, fœtus accrus (prématuré, viande, œufs, pdt Métabolisme de femmes enceintes) l’homocystéine