Thermogenèse

Définition

La thermogenèse est la capacité à générer de la chaleur dans le corps en raison de réactions métaboliques. La dissipation de chaleur équilibre cette génération interne en provoquant une homéostasie thermique (équilibre thermique) dans les cellules qui, chez les mammifères, atteint une valeur statique d'environ 37 °C.

Le nénuphar géant pratique une thermogenèse :

La thermogenèse végétale existe chez plusieurs plantes, dont le nénuphar géant Victoria cruziana. Cette production de chaleur par des plantes a été découverte en 1777 par Jean-Baptiste de Lamarck (1744–1829) avec l'arum d'Italie Arum italicum. Certaines graines, comme celles de l'orge, dégagent également de la chaleur en germant.

Explications

La thermogenèse est le processus de production de chaleur dans les organismes. La thermogenèse est parfois définie comme le résidu dégradé d'énergie générée dans le métabolisme basal. La thermogenèse explique le dégagement de la chaleur typique des mammifères.

La thermogenèse peut être induite par un régime alimentaire (consommation d'aliments à capacité de thermogenèse) ou par l'inclusion de compléments alimentaires thermogènes. Elle survient surtout chez les animaux homéothermes, mais quelques espèces de plantes thermogéniques existent, tels que le chou puant de l'Est, le lys de Voodoo, et les nénuphars géants du genre Victoria.

Caractéristiques

La chaleur dans certains des organismes vivants provient des caractéristiques exothermiques des réactions métaboliques oxydatives, cette libération de chaleur a pour effet d'augmenter la température dans les tissus voisins, mais le corps humain possède des mécanismes de dissipation qui contrecarrent les effets thermogènes. Ces opérations sont effectuées sur les mitochondries des cellules. Le bilan énergétique de ce processus peut se résumer comme suit : production d'énergie = perte d'énergie +/- stockage d'énergie.

Il doit y avoir thermorégulation. Lorsque l'état d'homéostasie (équilibre thermique) n'est pas atteint, des fièvres (par exemple) peuvent apparaître avec une sudation maladive qui permet d'évacuer le trop plein de chaleur. Pour combattre ces élévations de température corporelle, il est fait emploi de fébrifuges et/ou de sudorifiques. Les frissons (frisson musculaire) agissent à l'opposé en provoquant des contractions musculaires involontaires : ces contractions (puissantes) vont produire de la chaleur.

Par conséquent, si l'énergie contenue dans le corps humain (sous forme de graisse, de protéines et de glycogène) n'est pas modifiée (ce qui indique que le stockage de chaleur est égal à zéro), l'énergie entrante est égale à l'énergie qui apparaît et, ainsi, un bilan énergétique est produit. Si ce processus n'était pas équilibré, le stockage serait activé dans une augmentation des capacités de stockage de l'organisme si la production est faible, ou dans une diminution du stockage si la perte est élevée (thermogenèse accrue).

Ce concept est habituellement appliqué dans certains régimes alimentaires qui réduisent le poids corporel (contrôle de l'obésité et du surpoids). La nourriture que nous mangeons consomme habituellement, avec différents procédés digestifs, près de 15 % de l'énergie consommée. La thermogenèse peut être analysée et mesurée par divers moyens calorimétriques : direct (infrarouge) et indirect (mesure du facteur VO₂ max également appelé capacité aérobie).

Dépense énergétique par thermogenèse

La dépense énergétique quotidienne d'une personne est divisée en trois groupes :

• Le métabolisme basal est d'environ 60 % de la dépense énergétique.
• L'effet thermique des aliments (mâchage, absorption et transport des nutriments) est d'environ 10 % de la dépense énergétique.
• L'activité physique représente environ 15 à 30 % des dépenses énergétiques.

L'activité physique peut être divisée en deux groupes : la thermogenèse provoquée par un exercice intentionnel et la thermogenèse sans exercice.

La thermogenèse sans exercice est l'énergie dépensée par le corps lorsque nous ne dormons pas, ne mangeons pas ou ne faisons aucune activité impliquant un exercice modéré ou intense. Fondamentalement, la thermogenèse est une activité physique spontanée effectuée par une personne dans sa vie quotidienne. Cela comprend de l'énergie dépensée lors de la marche au travail, du jardinage et des travaux agricoles, grimper les escaliers, des activités encore plus banales telles que le nettoyage de la maison, rester debout, rire, chanter, etc.

Thermogenèse et régime de perte de poids

Lorsqu'une personne ne brûle pas suffisamment de calories, il les stocke comme graisse. Des études ont trouvé une association entre l'accumulation de graisse et la thermogenèse sans exercice chez les personnes en surpoids et minces. 20 bénévoles (10 d'entre-eux minces et 10 avec surpoids) ont été étudiés pendant 10 jours et exposés à des conditions environnementales similaires. En comparant leurs mouvements corporels et leurs postures, pour évaluer l'impact de la thermogenèse sans exercice sur eux, il a été constaté que les personnes en surpoids restaient assises la plupart du temps, alors que les personnes minces ne l'ont pas fait.

Cela suggère que, si les personnes en surpoids adoptent des activités "thermo-dépensières" similaires aux personnes maigres, elles auraient une dépense supplémentaire de 350 calories par jour afin qu'elles puissent perdre du poids plus facilement.

Les études physiologiques démontrent que la thermogenèse est associée à des changements dans le niveau d'énergie des personnes; la plupart des personnes souffrant de surpoids ont une activité physique très faible, donc la thermogenèse sans exercice devient un outil efficace pour perdre du poids, en complément d'un régime alimentaire adapté.

D'autres études sur les personnes ayant une suralimentation ont montré que ceux qui se livrent plus à des activités quotidiennes ont moins de poids que ceux qui sont moins actifs. De même, il a été prouvé avec des études sur les personnes en surpoids, qui exercent quotidiennement des activités, augmente les niveaux de lipo-protéine lipase, une enzyme responsable de l'obésité, encore plus importante chez les personnes qui exercent des exercices plus intenses discontinues.

En résumé, l'activité physique a de fortes implications lorsqu'il s'agit d'essayer de perdre du poids. Sinon quand la personne en surpoids ne peut pas faire de l'exercice régulier, ce qu'il peut faire, c'est éviter un mode de vie sédentaire, augmenter ses activités quotidiennes telles que marcher, sauter, monter les escaliers, jardiner... Avec cela, il y a suffisamment de dépenses de calories (environ 350 kcal/jour) pour aider à perdre du poids.

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