Pr Daniel RIGAUD - Nutrition (CHU Dijon)

1. Les nutriments : briques et carburants

Une définition : « Nutritionnel » vient de « nutriment », c’est à dire « ce qui nous nourrit ». Les nutriments sont les substances chimiques contenues dans nos aliments qui participent au maintien de notre état actuel ou à la croissance. On distingue les macronutriments et les micronutriments. Les micronutriments sont des substances contenues à l’état de trace dans notre alimentation.

1.2. Les macronutriments

Macro signifie qu’il en faut, et donc que nous en ingérons, de grandes quantités (cent grammes ou plus) pour couvrir les besoins. Trois sont « obligatoires » : les protides, les glucides et les lipides. Un est facultatif : l’alcool.

Pour chaque macronutriment, il y a des besoins quantitatifs et qualitatifs. Les besoins quantitatifs dépendent du poids de l’individu et de ses dépenses. Pour stabiliser son poids et renouveler ses structures internes (ses organes, ses « charpentes », ses outils, ses systèmes d’information…), un homme de 90 kilos a besoin de beaucoup plus de chacun de ces macronutriments qu’un homme de 50 kilos.
Un homme de 70 kilos en état stable a des besoins d’environ 70 à 90 g de protides et lipides et de 250 à 350 g de glucides (valeurs moyennes).
Les différences notables qui existent entre individus sont liées principalement à la taille et au poids corporel d’une part, et à l’activité physique d’autre part.

Les besoins sont individuels et très différents d’un individu à l’autre.
Exemple : une femme de 25 ans, joueuse de tennis professionnelle pesant 75 kilos pour un mètre quatre vingt (donc de poids normal pour sa taille), doit consommer chaque jour 4500 kcal, 100 g de protéines (protides), 130 g de lipides (graisses) et 600 g de glucides.
A l’inverse, un homme sédentaire de soixante cinq ans, 45 kilos pour un mètre cinquante (donc de poids normal pour sa taille), qui fait tout juste quelques travaux de ménage consomme chaque jour 1500 kcal, 55 g de protéines (protides), 60 g de lipides (graisses) et 200 g de glucides. C’est-à-dire moins de la moitié de ce que consomme la femme ci-dessus.
En suivant un régime alimentaire à 2500 kcal/j, cet homme grossit alors que la femme ci-dessus maigrit.

1.3. Les différents macronutriments

Les protides (ou protéines) sont les matériaux de construction. Il y a dans notre corps des milliers de protéines différentes. Ils sont les murs et les portes de nos muscles et viscères. Leur charpente en quelque sorte. Ils servent également à la signalétique, à la défense et aux travaux de transformation (transcription, enzymes).
La transmission de l’information y fait aussi appel : nombre d’hormones, de neuromédiateurs, de récepteurs cellulaires sont des protéines. D’autres protéines enfin sont des transporteurs : elles ont un rôle de « porteur » pour des hormones, des vitamines et des médicaments qui circulent dans le courant sanguin.

Les lipides sont à la fois une réserve d’énergie et une sorte de matériau isolant : les lipides ont des rôles d’isolants mécaniques, thermiques et électriques.

Les lipides constitutifs (dits de structure). Lipides et protides sont les constituants de nos membranes cellulaires. Les lipides assurent la protection de la cellule face au milieu environnant. Les acides gras qui recouvrent la peau la rendent douce, lisse et « glissante ». Le tissu adipeux sous la peau lui donne sa souplesse, amortit les chocs et limite l’entrée du froid ou de la chaleur excessive. Sans ceci, le muscle serait à nu et blessé par le moindre frottement. Les lipides des membranes cellulaires permettent la circulation du courant électrique sans fuite. Sans eux, il ne pourrait y avoir ni influx nerveux, ni commande ni contraction musculaire.

Les cellules de notre corps sont entourées d’une muraille et parcourues de canaux (ainsi qu’une ville comme Venise). La muraille (la membrane cellulaire externe) est formée d’une double couche de lipides, protectrice, entourant une couche de protides. Cette « bi-couche lipidique » est essentielle au fonctionnement cellulaire : les deux couches « glissent » ainsi l’une sur l’autre, ce qui évite à la cellule de se déchirer en cas de frottement. Les deux couches sont imperméables au courant électrique et à certaines substances : ceci permet de régulariser les échanges entre le milieu intérieur de la cellule et le milieu extérieur. Les substances en question « passent » à travers des portes taillées dans la bicouche lipidiques, grâce à des transporteurs spécifiques. La cellule ainsi choisit ce qui entre.
Or cette bi-couche doit être en constant renouvellement. Les lipides qui la composent vieillissent en effet : ils s’oxydent. Il faut donc les remplacer. On admet qu’environ 30 g de membranes lipidiques sont renouvelés quotidiennement.

Les lipides « carburant de réserve » : Les matières grasses que nous ingérons sont faites avant tout de triglycérides. C’est une forme incroyablement efficace de stockage de l’énergie. Pour une raison simple. Les glucides ne peuvent être stockés « à sec », c’est à dire sans eau (on ne peut pas stocker le sucre en poudre). Or à chaque fois qu’on stocke 200 g de glucides (huit cent kcal), il faut y associer 4 fois son volume d’eau, soit au total 1 kilo pour stocker 800 kcal.

Imaginons un homme mutant qui ne serait pas capable de fabriquer du tissu adipeux (de la graisse). S’il brûle chaque jour 2000 kcal (ce qui est banal) et s’il est à jeun depuis 3 jours, il devrait porter en réserve 2000 kcal (une journée) multiplié par 3 (jours), soit 6000 kcal sous forme de glucides de réserve. Et donc il devrait « porter » 7 kilos et demi sur son dos. C’est bien plus « léger » avec la graisse : on peut stocker 800 g de lipides (5600 kcal) dans un kilo. En stockant de la graisse, l’homme n’a à porter que 870 g sur le dos (au lieu de 7500 g !). On comprend bien pourquoi la nature a choisi de stocker l’énergie sous forme de lipides. C’est bien moins lourd à porter. Car, ne l’oublions pas, nous portons nos réserves d’énergie sur nous. A y réfléchir, c’est encore mieux. Car, dans un monde (préhistorique) où il y avait pénurie relative d’énergie (de nourriture) et peu de moyen de portage ou de transport, porter ses réserves sur soi revenait à dépenser de l’énergie à leur transport : moins on porte et moins l’on dépense. Donc porter des lipides était plus facile que porter des glucides, mais aussi plus économique.

Les glucides sont le carburant le plus vite disponible et le plus facile à utiliser. Quand il a le choix, l’organisme utilise toujours les glucides, notamment les glucides simples, prêts à l’emploi, pour ses besoins énergétiques. Il existe des dizaines et des dizaines de glucides alimentaires.

Certains sont de petite taille. On les appelle les sucres simples. Petits, ils sont vite et entièrement absorbés par l’intestin : c’est pourquoi on les appelle « sucres rapides ». Citons le saccharose (sucre de table), le lactose (sucre du lait) et le glucose. Leur petite taille permet au goût sucré de se développer. Le glucose est le « combustible » le plus utilisé par l’organisme lorsqu’il a besoin d’énergie. D’autres glucides, complexes, sont de grande taille. Ces glucides de grande taille sont en fait les glucides de réserve. La forme sous laquelle l’organisme stocke les glucides, pour économiser de la place et pour éviter les lésions au sein des cellules. Le chef de file de ces glucides complexes est l’amidon. L’amidon est constitué de centaines de molécules de glucose. Parmi ces glucides complexes (ou sucres lents), les fibres alimentaires ont une place à part : elles assurent des effets de régulation du transit intestinal et du métabolisme du cholestérol. Pourquoi certains sont-ils de grande taille : tout simplement pour être stockés. Les sucres simples « brûlent » et détruisent les cellules s’ils sont en forte concentration. A titre indicatif, on ne peut stocker que 50 g de glucose (le principal sucre simple ; le carburant privilégié) dans un kilo : soit 200 kcal. En revanche, on peut stocker 250 g de glycogène dans un kilo : soit 1000 kcal. Ce n’est rien face aux lipides : on peut stocker 800 g de lipides (5600 kcal) dans un kilo.

Outre l’amidon, glucide de réserve des céréales et des légumes secs, et les fibres alimentaires, sucres de réserve des légumes et fruits, il existe un autre glucide de réserve, c’est le glycogène. C’est le glucide de réserve des animaux : il est stocké dans deux endroits : le foie et les muscles ; 200 à 250 g au maximum. Pas grand chose donc, quand on y réfléchit : 400 g au total, soit 1600 kcal. Donc moins que les besoins journaliers de l’immense majorité d’entre nous.

1.4. Macronutriments : les besoins qualitatifs

Notre organisme a aussi des besoins qualitatifs : il ne lui est pas possible de fabriquer certains de ces macronutriments, alors qu’il en a besoin. Ainsi, les protéines sont constituées d’acides aminés. Parmi les 20 acides aminés, sept ne peuvent pas être fabriqués par l’organisme. Ils doivent donc être apportés de l’extérieur. Pour les lipides, c’est la même chose : les lipides sont composés d’acides gras. Parmi eux, certains sont dits essentiels car l’organisme ne sait pas les fabriquer et doit les importer du dehors. Il en est de même de certains glucides (les fibres alimentaires en sont le meilleur exemple : seules les plantes savent les synthétiser).

1.5. Les différents micronutriments

Nos besoins en sont faibles : quelques milligrammes pour certains d’entre eux (iode, zinc) à quelques grammes pour d’autres (sodium, potassium). Il existe une trentaine de micronutriments d’utilité reconnue.

On distingue :

• les minéraux comme le sodium (composant principal du sel de table), le potassium, le calcium, le magnésium, le phosphore… ;
• les oligo-éléments comme le fer, le zinc, l’iode... ;
• les vitamines, corps chimiques plus complexes, sont codées par des lettres : vitamines A, B (B1 à B12), C, D, E, K, PP… Il y a celles qui sont solubles dans l’eau et d’autres qui ne sont contenues que dans les graisses alimentaires (vitamines A, D, E et K). Il n’est pas utile ici d’en rappeler les fonctions. Sachez seulement qu’ils sont contenus dans la plupart des aliments, mais qu’un aliment donné ne les contient pas tous. Dans cet aliment, ils sont protégés. Ils sont ainsi mieux assimilés, car moins détruits, que s’ils sont ingérés sous forme de pilule.

Les minéraux assurent l’équilibre biologique et participent aux systèmes de transfert, de circulation et d’échanges. Un exemple le fait comprendre : une batterie électrique dans laquelle on a mis de l’eau ne fonctionne pas (le courant ne circule pas) ; si on y ajoute du sodium, du potassium, du chlore, le courant est « émis » et circule. Ainsi, dans notre corps, calcium, potassium, phosphore et magnésium participent à l’initiation du mouvement et à la contraction musculaire.

En résumé : Les aliments contiennent 3 macronutriments et une trentaine de micronutriments. Aucun aliment n’est complet. Il n’y a pas les bons et les mauvais aliments : tous sont utiles. Chaque nutriment a une fonction bien particulière : même les graisses qui nous font tant peur.

Nos besoins journaliers sont fonction de notre poids : protides : 1 g/kg de poids corporel ; lipides : 1 à 1,3 g/kg poids ; glucides : 4 à 5 g/kg poids.

L’alimentation est un tout, où notre corps est en équilibre avec son milieu environnant. Les aliments, par les nutriments qui les composent, « passent » au travers de nous et s’échangent : nous mangeons en réponse à une dépense énergétique ; chaque jour, des éléments de notre corps sont détruits et doivent être remplacés.

Les macronutriments nous donnent (entre autre) l’énergie et la distribuent en fonction du temps. Les graisses (lipides) sont par exemple le carburant tardif. Ils donnent à distance le rassasiement le plus net.

Les micronutriments sont essentiels à de multiples fonctions dans l’organisme : ils sont un peu les touches du clavier de l’ordinateur.

Publié en 2010