Nutrition
Une alimentation convenable doit apporter à l'organisme suffisamment d'énergie, un minimum de protéines (avec tous les acides aminés essentiels), des glucides ou hydrates de carbone, des substances minérales (y compris des oligo-éléments), des acides gras essentiels et des vitamines. L'organisme doit en outre disposer d'une quantité d'eau suffisante. Pour assurer un transit intestinal normal, particulièrement au niveau du côlon, l'alimentation doit contenir des déchets («fibres»), c'est-à-dire les constituants nondigestibles des plantes (cellulose, lignine. etc.).
Les besoins énergétiques quotidiens, qui représentent l'équivalent de la ration énergétique nécessaire à une activité normale (1 J/s = 1 W = 86,4 kJ/jour), dépendent d'un grand nombre de facteurs et varient considérablement même au repos (métabolisme de base). Il faut donc établir une définition du métabolisme de base ; celui-ci est mesuré :
- pendant la matinée,
- à jeun.
- au repos, en position couchée.
- à une température corporelle normale, et
- dans une ambiance de confort thermique
Ses valeurs varient en fonction du sexe, de l'âge, du poids et de la taille corporelle ; chez l'adulte, elles s'élèvent en moyenne à environ 7 MJ/jour (= approximativement 80 W). L'activité physique augmente les besoins énergétiques (ration énergétique d'activité) : pour un travail de bureau, il faut approx. 11 MJ/jour (= 127 W) ; pour une femme employée à des activités pénibles, 15 MJ/jour (= 175 W) ; enfin pour un homme ayant une activité pénible (travailleur de force) environ 20 MJ/jour (= 230 W) ; toutes ces valeurs sont données pour un poids corporel de 70 kg. Ces cas de figures représentent des moyennes sur un certain nombre d'années, mais en une seule journée, un homme qui effectue le travail le plus pénible qui soit peut développer jusqu'à 50 MJ/jour au maximum (= 600 W). Dans les compétitions sportives (le marathon par exemple) il est possible de développer jusqu'à 1 600 W pendant 2 heures, bien que le niveau métabolique journalier soit beaucoup plus faible.
Les besoins énergétiques sont couverts par les protéines, les lipides et les glucides qui constituent les trois substances de base de l'alimentation (A, B). Les besoins en protéines, indispensables à l'équilibre du bilan azoté, sont au minimum de 0,5 g par kg de poids corporel et par jour (apport minimum) : mais, pour une activité physique normale, cet apport doit doubler (minimum fonctionnel d'apport protéique), les protéines animales (viande, poisson, lait. œufs) doivent représenter la moitié de l'apport protéique afin d'assurer à l'organisme l'apport nécessaire en acides aminés essentiels. Ceux-ci sont en effet en quantité insuffisante dans la plupart des protéines végétales, ce qui diminue leur « valeur biologique ». Un acide aminé essentiel est un acide aminé qui ne peut être synthétisé par l'organisme qu'en cas d'apport insuffisant ou nul. Chez l'homme, les acides aminés essentiels sont : l'histidine, l'isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, le tryptophane et la valine.
Les besoins énergétiques restants sont couverts par des glucides (amidon, sucre, glycogène) et des lipides (graisses et huiles animales et végétales) qui, en tant que substances nutritives, peuvent dans une large mesure se substituer l'une à l'autre : la part des glucides dans l'énergie fournie par les aliments peut être ramenée à 10% (contre 60% normalement) sans qu'il y ait de troubles du métabolisme. D'autre part, à partir du moment où un apport en vitamines liposolubles (vitamines A, D, E, K) et en acides gras essentiels (acide linoléique par exemple) est assuré, les lipides ne deviennent plus absolument indispensables.
En moyenne, les lipides représentent environ 25-30% de l'apport énergétique alimentaire (1/3 sous forme d'acides aminés essentiels), bien que cette proportion puisse s'élever en fonction des besoins énergétiques (autour de 40% pour un agriculteur). Compte tenu des conditions de travail plus faciles du monde occidental, notre apport alimentaire est trop riche en énergie (lipides au lieu d'hydrates de carbone). Un autre facteur a prendre en compte est la consommation d'alcool (environ 30 KJ/g). Cet apport alimentaire excessif occasionne souvent une surcharge pondérale.
L'apport alimentaire d'un certain nombre de substances minérales est indispensable pour l'organisme : l'apport de calcium (0,8 g/j), de fer (10 mg/j, 15 mg/j pour les femmes) et d'iode (0,15 mg/j) est spécialement important. Un grand nombre d'autres « oligo-éléments » (comme As, F, Cu, Si, V, Sn, Ni, Se, Mn, Mo, Cr, Co) sont également indispensables, mais lorsque l'alimentation est normale, cet apport est suffisant. D'autre part, en quantité excessive, ils peuvent être toxiques.
Les vitamines (A, B1, B2, B9. B12. C, D2, D3, E, H, K1, K2, acide folique, nicotinamide, acide pantothénique) sont des composés organiques dont l'organisme a besoin pour le métabolisme (généralement sous forme de coenzymes) et qu'il ne peut synthétiser lui-même ou seulement en quantité insuffisante. Bien que les quantités généralement nécessaires soient très faibles, lorsque l'apport est insuffisant on peut observer des signes de carence spécifique (avitaminoses) comme l'héméralopie (vitamine A), le scorbut (vitamine C), le rachitisme (vitamine D), l'anémie pernicieuse (vitamine B12), le béribéri (vitamine B1) et des troubles de la coagulation (vitamine K).
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