Physiologie du jeune PDF

**[Physiologie du jeûne]** 1. **I. [Généralités]** 1. \- **L'alimentation est périodique/intermittente** Pour avoir **une prise alimentaire (= période prandiale**), 2 conditions doivent être réunies **:** Aliments à dispositions Sensation de faim. La période prandiale est caractérisée par...

**[Physiologie du jeûne]** 1. **I. [Généralités]** 1. \- **L'alimentation est périodique/intermittente** Pour avoir **une prise alimentaire (= période prandiale**), 2 conditions doivent être réunies **:** Aliments à dispositions Sensation de faim. La période prandiale est caractérisée par l'absorption digestive des nutriments (**protides, lipides, glucides**) qui vont être utilisés [en permanence] par les cellules : - Pour leur fonctionnement de repos = **Dépense énergétique de repos (DER)** - Pour leur fonctionnement en activité = **Dépense énergétique totale** Cette phase est cependant surtout caractérisée par le phénomène de **stockage énergétique** sous l'impulsion de l'insuline dans le foie, le muscle et le tissu adipeux. Lorsque ces aliments ne sont plus disponibles, l'organisme doit donc puiser dans ses réserves pour continuer à assurer l'apport cellulaire en nutriments afin que les organes puissent **assurer les grandes fonctions de l'organisme** : - La respiration, - La thermorégulation, - La croissance (pour les enfants), et le renouvellement cellulaire, - La motricité, - Le système immunitaire. **Le stockage des réserves énergétiques :** - **85%** des réserves énergétiques sont sous forme de **triglycérides** **TGD** (issus de la lipogenèse) dans **le tissu adipeux.** - **0,2%** des réserves énergétiques sont aussi sous forme de **glycogène hépatique** dans **le foie.** C'est une réserve faible en quantité mais mobilisable rapidement. - **0,4%** correspondent au glycogène musculaire qui est utilisé sur place par le muscle. - **15%** des réserves énergétiques sont sous forme de **protéines** dans **le muscle** qui peuvent constituer une réserve intéressante mais qui va se faire au dépend d'une fonte musculaire. *(environ 6 kg de muscles qui peuvent être consommés par l'organisme en cas de nécessité).* - **0,1%** de l'énergie est **circulante dans le sang**, la majorité sous forme de **glucose (85%)**, de triglycérides (24%) et d'AG libres (1%) Le glycogène est une source d'énergie d'utilisation rapide en cas de nécessité brutale mais il a une faible contenance, il va s'épuiser assez rapidement. Le relai doit être ensuite pris par des énergies qui viennent d'autre part notamment du **tissu adipeux** (qui constitue la principale réserve énergétique) mais cette réserve est mobilisée un peu plus lentement. [Utilisation des réserves énergétiques ]  *NB : Le glycogène est issu de la glycogénogénèse qui est dépendant de l'insuline.* En période d'utilisation de ces réserves comme par exemple en période d'activité, les nutriments circulants vont être consommés, nécessitant : \- le recours au glycogène musculaire permettant au muscle de fonctionner à partir du glucose. \- le renfort du foie pour fournir du glucose aux autres organes à partir du glycogène hépatique grâce à la **glycogénolyse hépatique**. Il peut également transformer ces acides aminés en glucose lors de la **néoglucogenèse**. \- l'utilisation du muscle de ses propres protéines pour fournir des acides aminés au foie : c'est la **protéolyse**. \- la mobilisation des triglycérides du tissu adipeux au cours de la lipolyse pour les transformer en acide gras libre (AGL) et glycérol. Ces **AGL vont pouvoir être utilisés comme substrat énergétiques** à défaut du glucose par les cellules (à l'exception des cellules cérébrales) : c'est la **bêta-oxydation des AG qui permet de fournir de l'ATP.** De plus, le glycérol libéré peut être utilisé par le foie dans un processus de néoglucogenèse pour fournir du glucose. Les AGL peuvent aussi être utilisés par le foie pour la **cétogenèse hépatique**= la **fabrication de corps cétoniques** = un autre substrat énergétique potentiellement utilisable par les cellules en cas de pénurie de glucose. *Ces AG libres vont donc pouvoir avoir 3 destinées :* - *Le foie pour participer à la néoglucogenèse* - *Le foie pour participer à la cétogenèse hépatique* - *Être utilisés sous forme d'AG libres à l'intérieur des cellules (excepté les cellules cérébrales) pour fabriquer de l'ATP c'est ce qu'on appelle la Bêta oxydation des AG.* 2. Il existe **plusieurs mécanismes** intervenant durant la période de jeûne : - [Premier mécanisme : **Glycogénolyse**] Tout d'abord, le glucose alimentaire va rapidement s'épuiser (au bout de 4h de jeûne) ce qui est à l'origine d'une chute de la chute de la glycémie. Le pancréas réagit **en libérant du glucagon et en freinant l'insuline**. C'est ce glucagon qui va entraîner la **glycogénolyse hépatique** pour permettre la libération de glucose et retrouver une glycémie normale. Ce phénomène est très important surtout dans les premières heures du jeûne et va rapidement s'épuiser au bout de 24h. - [Deuxième mécanisme : **Néoglucogenèse**] Prend le relais de la glycogénolyse qui commence à s'épuiser. Grâce à la **lipolyse et à la protéolyse**, la néoglucogenèse hépatique est possible et va permettre de retrouver une glycémie normale en augmentant le glucose. - [Troisième mécanisme : **Oxydation des AG**] Les tissus comme les muscles, le foie et le cœur vont utiliser ce phénomène pour réduire leur consommation de glucose et le laisser disponible pour le cerveau qui ne peut pas utiliser les AG. Passé 12h de jeûne c'est l'oxydation des AG qui assure en majorité la dépense énergétique. - [Quatrième mécanisme : **Cétogenèse** ] Enfin, après 12h de jeûne, la cétogenèse commence à entrer en action. Le foie produit des corps cétoniques à partir des AG libres issus de la lipolyse du tissu adipeux. Ces corps cétoniques peuvent servir de substrat énergétique en cas de manque de glucose surtout au niveau du cerveau. 3. - De 0 à 4h : **Phase prandiale**, le glucose est fourni par les aliments - De 4h à 10h : **Phase de glycogénolyse majoritaire** - A partir de 12h : **Phase de néoglucogenèse et d'oxydation des AG** - Au-delà de 24h : **Phase tardive** avec apparition de cétogenèse, mais l'oxydation des AG reste la plus grande source d'énergie. 4. En cas de jeûne prolongé, on va observer ensuite une réduction de la néoglucogenèse afin de protéger les muscles et limiter la protéolyse: c'est **l'épargne protéique**. *(La lipolyse devient majeure et est toujours très importante expliquant la perte de poids et la fonte du tissu adipeux)*. La cétogenèse et la lipolyse restent elles importantes. Cette adaptation est observée entre le 4^ème^ et le 10^ème^ jour de jeûne et permet de protéger l'organisme qui va également réduire ses besoins et sa dépense énergétique de 40%. Il va réduire des fonctions principales telles que la thermorégulation, la fréquence cardiaque, les défenses immunitaires et l'activité. [Si on poursuit le jeûne], **le décès survient après 60 jours** souvent lié à des complications infectieuses *(baisse des immunités).* 5. La perte de poids n'est pas proportionnelle au cours du temps. Elle est rapide au début puis se réduit à partir du 10^ème^ jour, correspondant au mécanisme d'épargne vu précédemment. La perte de poids se fait aussi bien au dépend de la **masse maigre (muscles)** que de **la masse grasse.** Ainsi, on ne peut pas perdre de la graisse sans perdre du muscle avec. L'hypométabolisme : - Bradycardie - Hypotension artérielle - Hypoperfusion cutanée des extrémités : cyanose, froideur, - Hypothermie - Baisse des défenses immunitaires *(avec des infections plus graves et plus fréquentes)* - Diminution des capacités de concentration Les carences : - **Potassium** = **Hypokaliémie** : potentiellement mortelle par risque de troubles du rythme cardiaque. - **Le phosphore** utilisé dans de nombreuses réactions du métabolisme énergétique va également manquer. Afin de maintenir la phosphorémie constante, le phosphore intracellulaire va se dépléter masquant ainsi la carence si l'on considère le taux de phosphore sanguin appelé phosphorémie (donc phosphorémie normale malgré carence en phosphore intracellulaire). 6. Contrairement à ce qu'on pourrait penser, il est dangereux de se réalimenter rapidement après un jeûne prolongé ou une période de dénutrition importante. En effet, pendant cette phase de réduction calorique sévère, l'insulinémie est effondrée alors que le glucagon essaye de maintenir une glycémie constante pour éviter les hypoglycémies. Le métabolisme cellulaire repose surtout sur l'oxydation des AG et les chaînes d'oxydation fonctionnent au ralenti afin d'épargner les ressources. En cas d'arrivée brutale du glucose, le pancréas réagit très rapidement en libérant de l'insuline. La cellule, privée de glucose pendant longtemps va alors en voir arriver en grande quantité. Elle va l'utiliser pour produire son ATP. Elle va faire rentrer brutalement une grande quantité de substrat énergétique dans les chaînes mitochondriales aboutissant à la saturation rapide de ces chaînes et libérant ainsi une grande quantité de radicaux libres. L'accumulation de ces radicaux libres peut dans une situation extrême entraîner la mort de la cellule. Le Dr Borot compare ce phénomène à une surchauffe cellulaire conduisant à un burn out. De plus, l'oxydation du glucose consomme de grande quantité de phosphore, de magnésium, de potassium que la cellule va puiser dans le secteur extracellulaire. Les carences déjà préexistantes s'aggravent rapidement : la kaliémie, la phosphorémie, la magnésémie chutent brutalement. Ces phénomènes expliquent le **syndrome de renutrition** = ensemble des signes cliniques en lien avec une alimentation glucidique trop brutale après une période de carence sévère prolongée. Il est caractérisé par des troubles ioniques et un risque de défaillance cardiaque et hépatique pouvant entrainer le décès. *⚠ La renutrition calorique n'est jamais une urgence, il faut déjà réhydrater, rééquilibrer sur le plan électrolytique (s'occuper du phosphore, du magnésium...) et seulement après on réintroduit le glucose en très petite quantité.* 7. Les tissus peuvent utiliser différents substrats énergétiques pour fonctionner (c'est-à-dire produire de l'oxygène et de l'ATP) : en priorité le glucose (glycolyse anaérobie et aérobie), puis les acides gras (oxydation des AG) et les corps cétoniques. *⚠* Cela est faux pour **le cerveau qui ne peut pas oxyder les acides gras.** L'organisme humain est prévu pour faire face au jeûne par **mobilisation de substrats énergétiques** conservés dans le **tissu adipeux (triglycérides), les muscles (glycogènes et protéines) et le foie (glycogène) :** - **Le glycogène hépatique** est la première source utilisée. - Le relai est ensuite assuré par **la lipolyse du tissu adipeux** qui va fournir des AG et du glycérol à partir des triglycérides stockés 🡪 ils peuvent être utilisés par les cellules ou aller vers le foie pour la **néoglucogenèse hépatique**. - **La protéolyse** survient à partir de 12h et est maximale dans les 4 premiers jours pour fournir **des AA à la néoglucogenèse hépatique.** - **La cétogenèse hépatique** à partir du glycérol provenant de **la lipolyse du TA** survient en dernier pour permettre au cerveau de fonctionner même sans glucose. A partir du 2^e^ jour de jeûne, l'organisme s'adapte afin d'épargner les ressources énergétiques (protéiques en particulier). La perte de poids est importante dans un premier temps et se réduit à partir du 10^e^ jour. Une renutrition glucidique brutale après un jeûne important (ou une sous-alimentation sévère) expose à un risque vital de **syndrome de renutrition** (la réalimentation peut tuer).