• Pré-requis et Objectifs
• Cours
  • Contenu
    • 1 - Postes de dépense énergétique
      • 1.1 - Le métabolisme de base et la dépense énergétique de repos
      • 1.2 - L’énergie dépensée pour l’activité physique
      • 1.3 - L’effet thermique des aliments
    • 2 - Méthodes d’évaluation de la dépense énergétique
      • 2.1 - La calorimétrie directe
      • 2.2 - La calorimétrie indirecte
      • 2.3 - La méthode à l’eau doublement marquée
      • 2.4 - Les méthodes indirectes
      • 2.5 - Estimation la dépense énergétique totale
    • 3 - Variabilité de la dépense énergétique
      • 3.1 - Variabilité avec la masse
      • 3.2 - Variabilité avec l’âge
      • 3.3 - Variabilité avec le sexe
      • 3.4 - Grossesse
      • 3.5 - L'allaitement
      • 3.6 - Variabilité avec la ration alimentaire
      • 3.7 - Variabilité d’origine génétique
    • 4 - Contribution des différents substrats à la DET
    • 5 - Le concept de quotient respiratoire
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5  -  Le concept de quotient respiratoire

La transformation de l’énergie chimique contenue dans les macronutriments en une autre énergie chimique utilisable par l’organisme, l’ATP, passe par des réactions de phosphorylation oxydative qui vont, in fine, consommer de l’oxygène et produire du gaz carbonique. On appelle quotient respiratoire le rapport entre la quantité de gaz carbonique produit par l’oxydation totale d’un substrat (VCO₂) sur la quantité d’oxygène nécessaire à cette oxydation complète (VO₂). Le quotient respiratoire varie en fonction du substrat considéré. Schématiquement, il est égal à 1 pour les glucides, à 0,7 pour les lipides et à 0,8 pour les protides.

Chez l’homme, le calcul du quotient respiratoire à partir de la mesure de la VCO₂ et de la VO₂ informe sur la nature des substrats oxydés. Plus le quotient respiratoire mesuré se rapproche de l’unité, plus l’organisme utilise les glucides pour assurer son besoin d’ATP. Lorsque le quotient respiratoire se rapproche de 0,7, les lipides sont alors un substrat privilégié pour la fourniture d’ATP. La mesure du quotient respiratoire sur 24 heures réalisée chez un grand nombre de sujets appartenant à des familles différentes montre une agrégation familiale du quotient respiratoire. Il existe des familles dont le quo¬tient respiratoire est élevé et des familles dont le quotient respiratoire est plus bas. Les familles qui ont un quotient respiratoire plus bas oxydent une plus grande quantité de lipides par 24 heures et, face à une alimentation hyperlipidique, constitueront moins de réserve et prendront moins de poids que les familles disposant d’un quotient respiratoire élevé. Il existe une relation entre la typologie des fibres musculaires et le quotient respiratoire. Plus la proportion de fibres de type I dans le muscle est importante (fibres à contraction lente, résistantes, sollicitées pendant les efforts d’endurance et équipées pour oxyder facilement les acides gras), plus le quotient respiratoire est bas et plus l’adiposité corporelle totale est réduite. Les sujets noirs américains ont une plus faible proportion de fibres de type I et une plus forte proportion de fibres de type IIA (fibres rapides puissantes et glycolytiques) que les caucasiens. Cette différence peut contribuer à expliquer le risque accru d’obésité dans la population noire américaine.

La mesure du quotient respiratoire (QR) est parfois utile à la prescription diététique. En effet, pour maintenir un poids stable il faut que les apports énergétiques et les dépenses énergétiques soient équivalents mais aussi que les substrats sources d’énergie soient oxydés en quantités égales à leurs apports. Il est possible de calculer aisément le quotient respiratoire théorique d’une alimentation mixte (ou quotient alimentaire QA) dès lors que l’on connaît les contributions relatives des glucides, lipides et protides (voire de l’alcool) qui la composent. Ainsi une alimentation apportant 55 % de glucides (QR = 1), 35 % de lipides (QR = 0,7), 10 % de protides (QR = 0,8) aura un quotient alimentaire égal à : 0,55 × 1 + 0,35 × 0,7 + 0,10 × 0,8 = 0,875.

Toute personne qui ingère des quantités de glucides, de lipides et de protides juste suffisantes pour couvrir ses dépenses énergétiques et dans des proportions ci-dessus indiquées, devra avoir un quotient respiratoire des 24 heures égal au quotient alimentaire calculé, c’est à dire égal à 0,875, pour maintenir un poids stable. Un quotient alimentaire inférieur au quotient respiratoire signifie que la contribution des lipides à la ration alimentaire dépasse les capacités d’oxydation lipidique de l’organisme et place le sujet à risque de prise de poids. Inversement un quotient alimentaire supérieur au quotient respiratoire place le sujet en situation favorable à la perte de poids.