Tout savoir sur la thermogénèse
Si vous suivez une alimentation cétogène, vous avez sans doute entendu parler de « thermogénèse », et surtout de celle induite par la consommation de protéines.
Dans cet article, je vais vous expliquer ce qu’est ce phénomène, et comment il fonctionne en fonction des différents aliments qu’on consomme tout au long de la journée.
La dépense énergétique quotidienne
La première chose à savoir est que la dépense énergétique quotidienne se compose de quatre éléments, ce qu’on appelle la dépense énergétique totale –TEE, total energy expenditure– (à noter qu’une énergie supplémentaire est nécessaire pour les processus métaboliques qui se déroulent pendant la croissance, la grossesse et l’allaitement[1]).
Taux métabolique de base
Le premier, c’est le taux métabolique de base, c’est-à-dire l’énergie que notre corps dépense tout simplement pour exister, pour assurer les fonctions vitales de notre organisme, comme faire battre le cœur, respirer, faire circuler le sang, produire des nouvelles cellules, ou assimiler les nutriments.
Le taux métabolique basal (BMR, basal metabolic rate) est souvent utilisé de manière interchangeable avec le taux métabolique au repos (RMR, resting metabolic rate).
Alors que le BMR correspond au nombre minimum de calories nécessaires pour les fonctions de base au repos citées ci-dessus, le RMR –également appelée dépense énergétique au repos (REE, resting energy expenditure) – est le nombre de calories que le corps brûle au repos.
Bien que le BMR et le RMR diffèrent légèrement l’un de l’autre, le RMR est une estimation précise du BMR.
La dépense énergétique induite par l’activité physique
Le deuxième élément à considérer est la dépense énergétique induite par l’activité physique, c’est-à-dire le nombre de calories qu’on va brûler par rapport non seulement au sport qu’on peut pratiquer, mais aussi en marchant, en faisant le ménage, en s’occupant des enfants (les mamans me disent à l’oreillette que c’est du sport d’haute intensité, ça !), en faisant des courses… bref, vous avez compris.
La thermorégulation de la température corporelle
Le troisième est la thermorégulation de la température corporelle, c’est-à-dire, le processus qui permet au corps de maintenir sa température interne centrale. Tous les mécanismes de thermorégulation sont conçus pour ramener le corps à l’homéostasie, c’est-à-dire, à un état d’équilibre. La température corporelle moyenne est de 37ºC, et en se thermorégulant le corps va chercher à toujours conserver cette moyenne.
Pensez par exemple à quand il y a une canicule ou vous faites du sport intensément : vous avez très chaud, donc le corps va baisser la température en vous faisant transpirer et en dilatant les vaisseaux sanguins.
Au contraire, si vous êtes dans un endroit très froid, il y aura une vasoconstriction pour chauffer le corps, la thyroïde va envoyer des hormones pour augmenter le métabolisme (thermogénèse hormonale), et les muscles peuvent se contracter pour créer de la chaleur corporelle.
La thermogenèse induite par l’alimentation
Enfin, le quatrième élément qui contribue à notre dépense d’énergie c’est la thermogenèse induite par l’alimentation, c’est-à-dire, l’énergie qu’on va utiliser pour assimiler les différents macronutriments qu’on consomme (protéines, glucides, lipides)[2].
L’ingestion d’aliments entraîne –chez l’être humain, mais aussi chez les animaux–une augmentation de la consommation d’oxygène.
Cette augmentation du taux métabolique, appelée à l’origine « action dynamique spécifique » (SDA, specific dynamic action), est maintenant appelée « effet thermique » (TE, thermic effect) des aliments ou « thermogénèse induite par l’alimentation » (DIT, diet-induced thermogenesis)[3].
Cet effet débute généralement une heure après l’ingestion, atteint un maximum trois heures plus tard, et se poursuit à ce niveau pendant plusieurs heures. En termes quantitatifs, la DIT représente environ 10 % de la dépense énergétique totale (15 % au cas de la thermogenèse induite par le froid), le métabolisme de base, entre 60 et 75 %, et le 10 à 20 % restant provient de l’activité physique.
L’effet de l’apport alimentaire au niveau de dépense énergétique se passe en deux niveaux.
Le premier et le plus important étant la dépense obligatoire pour digérer, absorber, distribuer et stocker les nutriments ingérés ; la seconde est la dépense dérivée de la production de chaleur supplémentaire due à l’activation du tissu adipeux brun (BAT, brown adipose tissue)[4].
Le facteur de thermogénèse de chaque type de macronutriment
Le facteur de thermogénèse de chaque type de macronutriment est différent, et donc la quantité d’énergie requise dépendra du type : glucides, lipides et protéines.
La graisse est la moins « chère » en termes de DIT, car elle nécessite relativement peu d’hydrolyse (3 à 4 % des calories ingérées).
Les glucides sont intermédiaires par rapport au DIT, nécessitant un métabolisme considérable lorsqu’ils sont convertis et stockés sous forme de triglycérides et moins lorsqu’ils sont convertis en glycogène (10 à 15 % des calories ingérées).
Les glucides et les lipides peuvent aussi provoquer une augmentation de la production de chaleur non liée à l’utilisation d’énergie pour la digestion, le transport et le stockage des nutriments[5].
Les protéines
La protéine est la plus « chère » pour le DIT, nécessitant des dépenses allant jusqu’à 30 % de l’énergie inhérente pour la métaboliser, ce qui comprend l’élimination de l’azote, la synthèse de l’urée et la gluconéogenèse (en moyenne, 15 à 20 % des calories ingérées).
À la différence des glucides et des lipides, la protéine –une chaîne d’acides aminés– ne peut pas être stockée par le corps, donc il utilise plus d’énergie pour la digérer. La consommation de protéine entraîne donc une dépense énergétique importante (si on en consomme 100 kcal, 30% seront dépensées pour la métaboliser, donc en gros il y a que 70 kcal qui rentrent) [6].
On pense que le principal effet des protéines sur le bilan énergétique est la satiété liée au DIT.
La thermogenèse postprandiale a été augmentée de 100 % avec un régime riche en protéines/faible en gras par rapport à un régime riche en glucides/faible en gras chez des sujets sains[7]. Le DIT augmente la température corporelle, ce qui peut se traduire par des sensations de satiété.
Les régimes riches en protéines sont donc privilégiés pour la perte et le maintien du poids, en favorisant le maintien ou la reprise de la masse maigre, en diminuant l’efficacité énergétique par une thermogenèse plus élevée, et en réduisant les apports par une satiété accrue[8] [9] [10].
Grâce à l’effet thermique accentué, un apport élevé en protéines a tendance à stimuler le métabolisme, en brûlant plus de calories 24 heures sur 24, y compris pendant le sommeil [11] [12].
Les lipides
Et alors, si les lipides ont un effet de thermogénèse très bas, et plus bas que les glucides, c’est quoi l’intérêt de manger keto ?
Tout d’abord, le corps est une machine formidable et il n’y a pas qu’une seule chose qui explique les réactions de notre organisme. C’est plutôt une succession d’un grand nombre de processus internes.
Si bien que les glucides ont un effet thermogénique un peu plus haut que les lipides, ils sont aussi responsables dans l’augmentation de l’insuline, ce qui est en soi une des raisons du stockage de graisses dans le corps[13].
De même, une consommation plus élevée de protéines dans le cadre d’un régime occidental (standard American diet) classique peut avoir un effet contraire à ce que l’on recherche et déclencher des maladies métaboliques[14].
L’idée de l’alimentation cétogène est justement de profiter de l’effet de thermogénèse des protéines, qu’on va consommer en quantité suffisante pour bien alimenter notre corps (voire le post sur les macros), et donc de leur effet de satiété et de dépense d’énergie, et en même temps avoir les bénéfices d’une insuline stable, pas de pics de glycémie, grâce à la réduction des glucides et l’introduction des bons lipides, qui eux aussi vont avoir un rôle important dans la satiété.
Conclusions
Aussi, il y a quelques évidences intéressantes (il en faut encore des études, cependant) qui comparent, chez des hommes en bonne santé, IMC moyen de 23 (+/- 0.8) un régime composé de 30% de protéines + 70 % de lipides versus 12 % protéine + 55 % glucides + 33 % lipides –très similaires aux recommandations classiques– et leurs résultats concernant la dépense énergétique.
Les résultats montrent que la production endogène de glucose était plus basse dans le groupe zéro glucide, et que la création de glucose venait de la néoglucogenèse, plus haute en ce groupe (ce qui est logique car ils ne consommaient pas de glucides). Ce groupe a aussi augmenté le métabolisme en repos (RMR), et donc la TEE; 42 % de cette augmentation est expliquée par le besoin de créer de la glucose à partir de la protéine : le besoin étant de 33 % de l’énergie de la glucose produite[15].
En considérant l’évidence ci-dessus et les effets déjà connus de l’alimentation cétogène sur une glycémie stable, une suppression des fringales et du grignotage, entre autres, il semble logique que le combo « assez de protéines + peu de glucides + bon lipides » soit une formule gagnante pour la perte de poids (et plein d’autres choses !).
Alors, on démarre ?
[1] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2667730/
[2] https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-1-4613-9937-7_9
[3] https://www.ncsf.org/pdf/ceu/Diet_Induced_Thermogenesis.pdf
[4] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9449154/
[5] https://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US8605474
[6] https://journals.lww.com/co-clinicalnutrition/Abstract/2003/11000/The_significance_of_protein_in_food_intake_and.5.aspx
[7] https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/07315724.2002.10719194
[8] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4258944/
[9] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25926512/
[10] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4424378/
[11] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25733634/
[12] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/8856395/
[13] https://www.sciencedaily.com/releases/2014/08/140825185319.htm
[14] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4258944/
[15] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19640952/