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Les 6 erreurs à propos du métabolisme de repos

Il s’agit sans aucun doute du compartiment de la dépense énergétique dont on entend le plus souvent parler, le fameux métabolisme de repos. Que ce soit dans les différents magazines ou sur les différents forums de perte de poids sur Internet, le métabolisme de repos semble toujours impliqué dans tout bon processus de perte de poids. On parle d’aliments qui stimulent le métabolisme de repos, d’exercices qui l’élèvent, de diètes qui le ralentissent ou de gènes qui l’affectent, le célèbre métabolisme de repos est de tous les combats. Serait-il possible que l’on surestime largement l’influence du métabolisme de repos sur la composition corporelle? Voici quelques éléments qui sont trop souvent mal compris…

Confondre métabolisme de repos et dépense énergétique totale

Le métabolisme de repos représente le coût énergétique de l’activité minimale du corps humain. Maintenir les fonctions vitales et cognitives sans mouvement (activité physique) et sans digestion (thermogenèse alimentaire), c’est exactement ce que le métabolisme de repos représente. Il ne s’agit pas de la quantité totale d’énergie qu’un humain dépense sur une journée (à moins d’être alité, sans nourriture et sans mouvement). Pour un individu de poids moyen, on parle d’une valeur de 1 kcal par min soit environ 1440 kcal par jour (plus on est petit, moins le métabolisme de repos est élevé et plus on est imposant, plus le métabolisme est élevé). En théorie, le métabolisme de repos représente environ 65-70 % de la dépense énergétique totale d’une personne sédentaire. Cette valeur tend à diminuer pour les gens actifs, la contribution de l’activité physique augmentant de façon proportionnelle à la quantité et à l’intensité des activités pratiquées. Cette diminution ne signifie pas que le métabolisme de repos des gens actifs est plus bas, mais seulement que leur métabolisme représente une fraction moins importante des calories qu’ils dépensent sur une journée. Il est important de faire la distinction entre les valeurs exprimées en % et les valeurs exprimées en absolu (kcal/d ou kJ/d).

Confondre ralentissement et diminution

Il s’agit d’une erreur fréquente, si fréquente qu’on la retrouve même dans certains articles scientifiques. Une baisse de métabolisme est caractérisée par une quantité moins importante de kcal dépensées, mais une activité normale des fonctions métaboliques. Lorsque l’on perd du poids, le métabolisme de repos diminue de façon proportionnelle à la perte de masse musculaire (-13 à 16 kcal par kg perdu par jour) et à la perte de masse grasse (4.5 kcal par kg perdu par jour). Cette baisse est normale et inévitable, moins de matière énergivore signifie moins de besoins énergétiques. Le ralentissement du métabolisme est une chose légèrement différente. On parle de ralentissement de métabolisme lorsque le métabolisme de repos relatif (par kg) est moindre. Ce ralentissement est causé par une diminution de l’activité métabolique, une baisse de rythme ou de cadence des différents processus. Une restriction calorique importante, certaines maladies et certains médicaments peuvent entraîner un ralentissement LÉGER du métabolisme de repos. Il est important de comprendre que le métabolisme de repos représente l’activité minimale des différents processus biologiques qui nous donnent la vie, il est donc très difficile de les ralentir de façon très importante sans observer des symptômes marquants (baisse importante de température interne, fatigue extrême, trouble du sommeil et de l’état d’éveil).

Dernier point, certaines études scientifiques ont malheureusement conclut à un ralentissement du métabolisme de repos lors d’intervention de perte de poids. L’erreur réside dans la façon d’exprimer les valeurs de métabolisme de repos. On ne peut pas exprimer le métabolisme de repos en le divisant simplement par le poids total, surtout lorsque l’on parle de perte de poids. Dès qu’il y a une modification de la composition corporelle, il devient erroné d’exprimer le métabolisme de repos en kcal par kg par jour pour la simple et bonne raison que les compartiments de la composition corporelle ne consomment pas tous la même quantité de kcal par kg. Par exemple, deux individus ayant le même gabarit (85 kg) et le même métabolisme de repos (1500 kcal/d) perdant 10 kg (le premier 9 kg de muscle, kg de gras, le second 1 kg de muscle et 9 kg) n’auront pas les mêmes changements de dépense énergétique de repos. Si nous prenons le métabolisme de repos exprimé en fonction du poids, nous aurons un métabolisme de repos relatif initial de 17.6 kcal par kg par jour pour chaque individu. Le métabolisme final de notre premier participant sera de 1351 kcal/d et le métabolisme relatif de 18.0 kcal par kg par jour alors que celui du second sera de 1444 kcal/d et le métabolisme relatif de 19.3 kcal par kg par jour. En observant uniquement le métabolisme de repos relatif exprimé par le poids, on pourrait faussement croire que le métabolisme de notre premier participant est plus lent que celui du second. Pourtant, ce n’est pas le cas, les différents processus biologiques fonctionnent au même rythme qu’avant, la différence se situe au niveau de la composition corporelle. Le muscle consomme toujours 13-16 kcal par kg par jour et le gras encore 4.5 kcal par kg par jour. Si nous observions des valeurs plus basses (disons 10 kcal par kg de muscle par jour), nous pourrions parler de ralentissement.

Le métabolisme baisse avec l’âge

Il est inévitable de prendre du poids en vieillissant, principalement à cause d’un ralentissement du métabolisme de repos. Il est vrai que l’on observe une baisse du métabolisme de repos en vieillissant, on parle d’une baisse de 1.5 à 3.0 % par décade chez les hommes et de 2.0 à 3.0 % chez les femmes. Toutefois, cette baisse est majoritairement causée par un changement de composition corporelle (diminution de la masse musculaire, augmentation de la masse grasse) et très peu à un ralentissement réel du métabolisme (approx. 1 % serait causé par une diminution de l’activité du système nerveux). En chiffres, cela signifie que sur 10 ans, un homme de poids moyen va subir une diminution de l’ordre de 28 à 43 kcal par jour et pour une femme de poids moyen de 24 à 36 kcal par jour. Cette diminution à elle seule ne peut pas justifier une prise de masse grasse de l’ordre de 3 à 4 kg par année. En effet, si nous projetons la diminution du métabolisme de repos sur 12 mois, nous obtenons une perte entre 10 220 et 15 695 kcal annuellement alors que la prise de 3 à 4 kg représente un surplus énergétique de l’ordre de 23 100 et 30 800 kcal annuellement. De plus, il est également extrêmement facile de contrer cette diminution soit en évitant la perte de masse musculaire grâce à l’activité physique, plus particulièrement à l’entraînement en musculation ou encore en augmentant sa dépense énergétique quotidienne en y ajoutant des activités physiques (une marche de 10 min contrebalance largement la diminution du métabolisme de repos).

Le métabolisme ralentit avec les diètes

Oui, la restriction calorique entraîne un ralentissement potentiel du métabolisme de repos. Une restriction calorique seule entraînant une perte de 10 % du poids total cause un ralentissement approximatif de 10 % du métabolisme de repos. Pour un individu moyen, il est question de 144 kcal de moins par jour. Cependant, on risque d’observer une diminution d’approximativement 20 % du niveau d’activité physique (approx. 100-400kcal par jour). S’il est vrai que le métabolisme ralentit en présence de restriction calorique, c’est toutefois l’activité physique journalière qui risque d’écoper et de poser problème. Également, dès que l’on réalimente, le métabolisme reprend rapidement son rythme habituel ce qui n’est pas nécessairement le cas pour l’activité physique. L’effet des diètes n’est pas permanent sur le rythme métabolique, il s’agit d’un impact transitoire et non définitif.

L’entraînement augmente le métabolisme de repos

Nombreux sont les intervenants en activité physique qui utilisent abondamment cet argument pour justifier le recours à l’entraînement pour la perte de poids. Il est important de comprendre que l’augmentation du métabolisme de repos après l’entraînement n’est pas magique, il s’agit tout simplement du coût énergétique de la récupération. Plus l’entraînement cause des dommages, plus l’élévation du métabolisme de repos est importante. Mais, ces dommages peuvent avoir un impact négatif sur l’activité physique journalière et indirectement causer une diminution de la dépense énergétique totale. Par exemple, un gros entraînement peut susciter une augmentation de 10-15 % du métabolisme de repos pendant une période de plusieurs heures. Supposons une élévation de 15 % pendant 24 heures pour un individu moyen, nous obtiendrons une élévation de l’ordre de 216 kcal. Une erreur commune menant à la surestimation de la contribution de l’exercice à l’élévation du métabolisme de repos post entraînement réside dans la méthode de calcul. On applique le % d’élévation à la valeur du métabolisme exprimée pour 24 h alors que l’on devrait l’appliquer à la valeur pour la durée de l’élévation. Bref, on multiplie les kcal pour 24 h par le % ce qui surestime considérablement la dépense énergétique associée à la récupération (par exemple, 1440 kcal pour 24 h x 15 % = 216 kcal pour 24 h et non pas 216 kcal x 24 h…)

Ma machine mesure le métabolisme de repos

Finalement, c’est extrêmement rare que l’on mesure le métabolisme de repos. Non, les appareils qui mesurent la composition corporelle ne mesurent pas le métabolisme de repos, ils le calculent à l’aide d’équations (qui trop souvent se résument à l’équation de Harris-Benedict). On mesure le métabolisme de repos soit par calorimétrie directe (ça, c’est très rare) où l’on mesure la chaleur générée par l’organisme dans un calorimètre, soit par calorimétrie indirecte respiratoire où l’on recueille la consommation d’oxygène et la production de dioxyde de carbone le matin, au repos et à jeun, alité et pendant une période de 30 à 40 min. Si aucune de ces méthodes n’est utilisée, la valeur de métabolisme de repos que vous obtenez est CALCULÉE ce qui implique qu’elle est systématique normale (les équations prédisent la normalité et ne peuvent détermine un métabolisme rapide ou lent).

En terminant, voici une référence quasi biblique concernant le métabolisme énergétique. Elle commence à dater, mais demeure une source d’information essentielle lorsque l’on parle de métabolisme de repos.

Référence1

1              J M Kinney, and H N Tucker, Energy Metabolism : Tissue Determinants and Cellular Corollaries (New york: Raven Press, 1991).

 

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Mathématiques et métabolisme ou comment déterminer votre métabolisme de repos (enfin presque…)

Je viens d’obtenir une mesure de mon métabolisme de repos, maintenant je suis sur la bonne voie pour perdre du poids, me disait une dame fraîchement abonnée dans un centre de conditionnement physique. Vous vous êtes donc levée de bonne heure et avez passé de longues minutes sous un globe de plastique sans bouger et le ventre vide, rétorquais-je?

Euh non, pourquoi faire?

Parce qu’une mesure du métabolisme de repos s’effectue de 2 façons, soit par calorimétrie directe où l’on mesure la chaleur dégagée par le corps humain, soit par calorimétrie indirecte respiratoire en mesurant la consommation d’oxygène et la production de dioxyde de carbone. Sinon, il s’agit d’une estimation, pas d’une mesure. Dans les deux cas, il faut être à jeun (pour ne pas mesurer le coût énergétique de la digestion) et dans un état très calme (mais pas endormi) afin de limiter les contractions musculaires et d’exclure la dépense énergétique associée à l’activité physique (aussi minime soit-elle), car le métabolisme de repos représente l’activité métabolique à sa plus simple expression. Bref, on est sous un globe de plastique, allongé dans un lit sans bouger, mais sans dormir, le matin, à jeun pendant une période allant de 20 à 40 minutes.

La plupart du temps, on utilise une méthode pour prédire le métabolisme de repos à l’aide d’un modèle mathématique utilisant différents paramètres (le poids, le sexe, l’âge, etc.). L’équation mathématique utilisée permet d’ESTIMER le métabolisme de repos et de fournir une valeur prédite. Cette valeur est systématiquement normale, c’est-à-dire que la prédiction est établie en fonction d’une moyenne d’une population à partir de laquelle ladite équation a été développée. Non, on ne peut pas détecter un métabolisme lent ou rapide avec les équations de prédiction. Désolé.

Maintenant, sachez qu’il existe de nombreuses équations qui permettent de prédire le métabolisme de repos, chacune avec ses propriétés issues des caractéristiques des participants ayant contribué à la création de l’équation. Par exemple, si on mesure le métabolisme de repos de 500 pygmées de Nouvelle-Zélande et que l’on créer une équation, cette dernière risque d’être précise uniquement pour cette population et peu intéressante pour le Québécois moyen.

Pour estimer votre métabolisme de repos, il faut donc s’assurer que les propriétés de l’équation respectent vos caractéristiques. Le tableau 1 présente une série d’équations permettant de déterminer la dépense énergétique de repos ainsi qu’un très sommaire aperçu des caractéristiques de la population. Pour en savoir plus, je vous invite à consulter Energy Metabolism de Kinney et Tucker[fusion_builder_container hundred_percent=”yes” overflow=”visible”][fusion_builder_row][fusion_builder_column type=”1_1″ background_position=”left top” background_color=”” border_size=”” border_color=”” border_style=”solid” spacing=”yes” background_image=”” background_repeat=”no-repeat” padding=”” margin_top=”0px” margin_bottom=”0px” class=”” id=”” animation_type=”” animation_speed=”0.3″ animation_direction=”left” hide_on_mobile=”no” center_content=”no” min_height=”none”][1].

Tableau 1: Équations pour prédire le métabolisme de repos

Mais, lorsque l’on parle de prédiction, on parle également et forcément d’erreur. J’ai donc effectué une comparaison des différentes équations avec des valeurs mesurées de métabolisme de repos qui étaient disponibles sur Internet. Le tableau 2 présente les valeurs comparées de métabolisme de repos pour 2 groupes (hommes et femmes). Je n’invente rien, plusieurs publications scientifiques se sont déjà prêtées au jeu, mais je trouvais l’exercice intéressant.

Tableau 2: Comparaison entre valeurs mesurées et valeurs prédites de métabolisme de repos

La plupart des équations n’arrivent pas à prédire avec justesse les valeurs de métabolisme de repos et les écarts attendus (Intervalles de confiance 95%) avoisinent une centaine de kcal dans l’ensemble (sous estimation de ~50 kcal à surestimation de ~50 kcal) ce qui est cliniquement très acceptable pour une population. J’ai également comparé les valeurs de prédiction d’équations ayant recours à des valeurs de composition corporelle pour prédire la dépense énergétique de repos (Tableaux 3 et 4).  On y constate également qu’il y a des différences significatives entre les valeurs prédites et les valeurs mesurées avec des écarts cliniques légèrement plus importants (sous estimation de ~100 kcal et surestimation de ~100 kcal).

Tableau 3: Comparaison entre valeurs mesurées et valeurs prédites pour une population spécifique
Tableau 4: Concordance entre valeurs mesurées et valeurs prédites de métabolisme de repos

Avant de conclure que les équations basées sur la composition corporelle sont moins précises, il faut bien observer la nature des analyses. Dans la première série de comparaisons, les équations sont utilisées sur une population variée alors que la deuxième série d’analyses touche une population spécifique de femmes obèses. Le tableau 4 présente une analyse statistique plus poussée permettant de déterminer la concordance entre les valeurs mesurées et les valeurs prédites (plus le coefficient de corrélation intra-classe -ICC- se rapproche de 1.0, plus les mesures concordent). L’équation permettant d’obtenir la meilleure valeur se base sur la composition corporelle, plus particulièrement sur la masse maigre et sur la masse grasse. Ce dernier détail prend de l’importance surtout chez une population de gens souffrant de surpoids ou d’obésité où la consommation d’oxygène de la masse grasse (~4.5 kcal par kg de masse grasse par jour) peut influencer significativement la dépense énergétique de repos. Les équations omettant cette contribution risquent de perdre de leur validité en ne considérant que la contribution de la masse maigre au métabolisme de repos.

Lorsque l’on s’aventure dans l’univers des prédictions métaboliques, il faut toujours essayer de contrôler une multitude de facteurs et garder en tête que de nombreux autres facteurs ne pourront être contrôlés ce qui affectera inévitablement la qualité de notre prédiction. Ces éléments prennent d’autant plus d’importance que plusieurs professionnels de la santé et plusieurs autres non professionnels s’aventurent sur ce terrain afin de tenter de déterminer les besoins énergétiques et établir une stratégie d’intervention nutritionnelle. En nous basant aveuglément sur des calculs sans connaître les sources d’influence, nous risquons d’imposer notre incompétence à un soi-disant traitement. Par exemple, il est fréquent d’utiliser un facteur d’activité physique appliqué au métabolisme de repos prédit afin de déterminer les besoins énergétiques journaliers (~x 1.4 pour une personne sédentaire, ~x 1.6-1.8 personne active, ~x 2.1 athlète, etc.). Il est important de réaliser qu’en utilisant cette procédure, on multiplie par le fait même notre erreur de prédiction. Si l’écart potentiel attendu est d’environ 100 kcal (le ~-50 kcal à ~+50 kcal précédemment observé), la multiplication par le facteur d’activité s’applique également à cette variation et on obtient une marge d’erreur pour une population de ±140 kcal pour une personne sédentaire, ±160-180 kcal pour une personne active et ±210 pour une athlète. Et ça, c’est pour une population générale, pas un individu. Cliniquement parlant, nous risquons d’avoir des variations plus importantes ce qui fait en sorte qu’il sera impossible d’établir une prévision de budget énergétique plus précise qu’approximativement ±300 kcal par jour (ici, je suis relativement conservateur et j’omets de faire interagir la variation monstrueuse associée à l’activité physique quotidienne). Cette propagation d’erreur rend excessivement difficile l’utilisation de valeurs rigides d’apports nutritionnels et habituellement, la prédiction du métabolisme de repos sert davantage à établir une valeur seuil pour les apports nutritionnels. Par exemple, si le métabolisme de repos prédit est de 1254 kcal par jour, les apports nutritionnels seront systématiquement plus importants et l’utilisation d’apports énergétiques sous ce seuil favorisera une perte de poids rapidement qui sera inévitablement associée à une reprise de poids importante.

En terminant, voici quelques éléments à considérer lorsque vous utilisez des algorithmes de prédiction du métabolisme de repos :

1) Il s’agit de prédictions qui ont systématiquement une marge d’erreur. Il faut donc avoir une idée de cette marge.

2) L’équation utilisée doit correspondre aux caractéristiques de l’individu (homme, femme, âge, poids, origine ethnique, etc.). Il faut donc connaître la source de l’équation (je vous ai donné une superbe référence, à vous de faire votre travail et d’aller fouiller)

3) Dans certains cas, la composition corporelle influence de façon importante la qualité de prédiction de nombreuses équations. L’utilisation d’équations considérant la masse maigre et la masse grasse peut  s’avérer un choix judicieux. Cependant, il faut ajouter la variation de mesure de la composition corporelle à la marge d’erreur de notre prédiction.

4) SVP, faites la différence entre mesures et prédictions !!!!! Presque la totalité des valeurs de métabolisme de repos sont obtenues à partir de calculs et non de mesures. Par exemple, de nombreux appareils d’analyse de composition corporelle par bioimpédance fournissent une valeur de métabolisme de repos. Il ne s’agit pas d’une mesure, mais bien d’un calcul et la plupart de ces équipements utilisent Harris-Benedict et ne considèrent pas la composition corporelle dans l’équation. Que je n’entende pas un intervenant dire à un client ou un patient suite à une prédiction de métabolisme de repos : Votre métabolisme me semble lent, il faudrait y remédier. La prédiction du métabolisme de repos à l’aide des équations présentées prédit toujours un métabolisme normal, c’est une loi mathématique !

À vos tableurs informatiques maintenant ! Dire qu’avant on disait à vos calculatrices…

Référence

1.            Elia, M, Energy Expenditure in the Whole Body, in Energy metabolism: Tissue determinants and cellular corollaries, J.M. Kinney and H.N. Tucker, Editors. Raven Press: Neww York. 1991. p. 19.

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