Biophysique

Bioénergétique et calorimétrie

Métabolisme basal, thermogenèse, calorimétrie directe et indirecte.

Bioénergétique

Métabolisme basal (MB)

Dépense énergétique minimale pour maintenir les fonctions vitales au repos, à jeun, en thermoneutralité. ~1 kcal/kg/h chez l'homme adulte. Dépend de la masse maigre, l'âge, le sexe, la fonction thyroïdienne. Formule de Harris-Benedict. MB représente 60-70% de la dépense énergétique totale.

Dépense énergétique totale

  • MB (60-70%) : fonctions vitales.
  • Thermogenèse alimentaire (10%) : énergie pour digérer/absorber/métaboliser les nutriments (effet thermique des aliments). Protéines > glucides > lipides.
  • Activité physique (20-30%) : seule composante volontairement modifiable.
  • NAP (Niveau d'Activité Physique) = DET/MB. Sédentaire ~1.4, actif ~1.7-2.0.

Calorimétrie

  • Directe : mesure la chaleur produite (chambre calorimétrique). Précise mais lourde.
  • Indirecte : mesure VO2 et VCO2. QR (quotient respiratoire) = VCO2/VO2. Glucides : QR = 1.0, lipides : QR = 0.7, protéines : QR = 0.8, mixte : QR ≈ 0.82. Formule de Weir : DER (kcal/j) = (3.94 × VO2 + 1.11 × VCO2) × 1440.

Thermorégulation

Thermostat hypothalamique (set point ~37°C). Production de chaleur : frisson (muscle), thermogenèse sans frisson (tissu adipeux brun, UCP1). Perte de chaleur : vasodilatation cutanée, sudation, convection, radiation. La fièvre = élévation du set point (pyrogènes → PGE2 hypothalamique).

Point clé concours : 1 g de glucides = 4 kcal, 1 g de lipides = 9 kcal, 1 g de protéines = 4 kcal, 1 g d'alcool = 7 kcal. Un QR > 1 indique une lipogenèse de novo (conversion glucides → lipides). L'hypothermie maligne peranesthésique est due à une mutation du récepteur de la ryanodine (RyR1).

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