Dépense énergétique et thermogenèse

La dépense énergétique correspond au rythme auquel le corps utilise l'énergie, et la thermogenèse est la production de chaleur qui fait partie de cette dépense. Ensemble, elles constituent un côté de l'équation de l'équilibre énergétique : les composantes de l'utilisation quotidienne de l'énergie et la capacité de certains tissus à dissiper l'énergie sous forme de chaleur contribuent à déterminer si l'énergie est stockée sous forme de graisse ou brûlée.

Definition

La dépense énergétique est la quantité totale d'énergie qu'un corps consomme au fil du temps, comprenant le métabolisme de base (au repos), l'effet thermique des aliments et le coût énergétique de l'activité physique ; la thermogenèse est la production métabolique de chaleur, incluant la chaleur obligatoire issue du métabolisme et la chaleur facultative produite par des tissus tels que le tissu adipeux brun.

Scope

Ce sujet couvre les composantes de la dépense énergétique quotidienne totale, la biologie du tissu adipeux brun et beige, le rôle du découplage mitochondrial dans la production de chaleur, et la thermogenèse adaptative après un changement de poids. Il est présenté comme une physiologie pertinente pour l'équilibre énergétique et l'obésité, et non comme une directive clinique.

Core questions

• Quelles sont les composantes de la dépense énergétique quotidienne totale et leurs tailles relatives ?
• Comment la graisse brune et beige génère-t-elle de la chaleur, et quelle est leur contribution chez les adultes ?
• Pourquoi la dépense énergétique diminue-t-elle après une perte de poids, et qu'est-ce que cela implique pour le maintien du poids ?

Key concepts

• Dépense énergétique quotidienne totale (métabolisme de base, effet thermique des aliments, activité)
• Métabolisme de base et métabolisme au repos
• Tissu adipeux brun et protéine découplante 1 (UCP1)
• Adipocytes beiges (brite)
• Découplage mitochondrial et thermogenèse sans frisson
• Thermogenèse adaptative après un changement de poids

Mechanisms

La dépense énergétique quotidienne totale est principalement dominée par le métabolisme de base, avec des contributions moindres de l'effet thermique des aliments et de l'activité physique. Une composante distincte et facultative est la thermogenèse sans frisson dans le tissu adipeux brun, où la protéine découplante 1 court-circuite le gradient de protons mitochondrial de sorte que l'oxydation des substrats produit de la chaleur plutôt que de l'ATP. L'exposition au froid active ce tissu via la signalisation sympathique, et des études d'imagerie ont montré que la graisse brune métaboliquement active persiste chez les adultes. Après une perte de poids, la dépense énergétique diminue plus que prévu pour la nouvelle taille corporelle, une réponse thermogénique adaptative qui favorise la reprise de poids.

Clinical relevance

Étant donné que la dépense énergétique est un déterminant de l'équilibre énergétique, sa physiologie sous-tend la difficulté à maintenir la perte de poids et l'intérêt pour les tissus thermogéniques en tant que cibles de recherche. Cette entrée décrit les mécanismes et les découvertes à des fins éducatives et ne prescrit ni interventions ni posologies.

Evidence & guidelines

Les preuves dans ce domaine vont des études contrôlées en chambre métabolique sur la dépense énergétique après un changement de poids aux études d'imagerie qui ont rétabli la présence de tissu adipeux brun fonctionnel chez les adultes. Il s'agit d'études physiologiques primaires et de revues ; le sujet les résume plutôt que de les traduire en recommandations cliniques.

History

Le tissu adipeux brun a longtemps été considéré comme pertinent principalement chez les nourrissons et les petits mammifères, tandis que la dépense énergétique humaine adulte était étudiée principalement par calorimétrie. En 2009, des études d'imagerie ont démontré la présence de graisse brune activée par le froid et métaboliquement active chez les adultes, ravivant l'intérêt pour la thermogenèse en tant que composante de l'équilibre énergétique humain, et des travaux ultérieurs ont cartographié le contrôle moléculaire des adipocytes bruns et beiges.

Debates

Quelle est la contribution du tissu adipeux brun à l'équilibre énergétique chez l'adulte ?

La graisse brune fonctionnelle est présente chez les adultes, mais sa contribution quantitative à la dépense énergétique corporelle totale et son potentiel à être exploitée contre l'obésité restent des questions actives.

Key figures

• Rudolph Leibel
• C. Ronald Kahn
• Shingo Kajimura
• Wouter van Marken Lichtenbelt

Seminal works

• leibel-1995
• cypess-2009
• vanmarkenlichtenbelt-2009

Frequently asked questions

Quelles sont les principales composantes de la dépense énergétique ?

La plus importante est le métabolisme de base (au repos), suivie par le coût énergétique de l'activité physique et l'effet thermique des aliments, la thermogenèse facultative étant une composante additionnelle, plus petite.

Pourquoi la perte de poids rend-elle plus difficile le maintien du poids ?

Après une perte de poids, la dépense énergétique diminue plus que ce qui est prédit pour la taille corporelle réduite, une réponse thermogénique adaptative qui prédispose le corps à reprendre le poids perdu.