Le maintien d'une température corporelle constante nécessite un équilibre entre la thermolyse et la thermogenèse. Si la thermolyse se produit spontanément, il n'en va pas de même pour la thermogenèse : l'énergie ne pouvant être créée, elle est donc convertie d'une forme à une autre.

D'où provient l'énergie nécessaire à la thermogenèse ?

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Ce que j'ai déjà vu

Les différentes formes d'énergie et les conversions
La respiration cellulaire
La notion de puissance

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Documents

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Doc. 1
L'oxydation respiratoire des aliments

L'énergie dépensée par le corps, qu'elle corresponde à un travail musculaire, à l'activité des organes ou à la thermogenèse, provient de la respiration cellulaire. Chaque joule d'énergie libérée correspond donc aussi à une consommation de dioxygène. Cette équivalence est appelée coefficient thermique du dioxygène. Il diffère légèrement selon le type de nutriment utilisé mais, en moyenne, on peut considérer qu'un litre d'O₂ consommé correspond à la libération de 4,8 kcal.

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Doc. 2
La calorimétrie indirecte

Photographie d'un athlète courant, masque à oxygène et harnais, test d'effort.

Sebastian Giovinco, footballeur italien, s'entraînant avec un dispositif de calorimétrie ambulante.

La calorimétrie indirecte consiste à mesurer le dioxygène consommé à chaque ventilation, en comparant le volume d'O₂ inspiré et celui expiré. Cette mesure est ensuite utilisée pour calculer la lors d'activités diverses, ce qui n'aurait pas été possible par calorimétrie directe (voir activité 1
).

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Doc. 3
Le métabolisme de base

Même lorsque nous sommes au repos, le fonctionnement des organes (cerveau, intestin, cœur, etc.) consomme de l'énergie. Les résultats de mesures par calorimétrie directe et indirecte concordent : sur une journée, au repos, un adulte moyen (170 cm, 70 kg) a une dépense énergétique d'environ 1 400 kcal : on parle de métabolisme de base.

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Supplément numérique

Pour retrouver une vidéo sur

la découverte historique de la respiration par Lavoisier.

Pour retrouver une vidéo sur

la mesure par calorimétrie indirecte.

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Doc. 4
L'activité physique

Pendant une activité physique, les muscles produisent un travail mécanique (mouvement), ainsi que de la chaleur. Pour calculer la dépense énergétique d'une personne sur une journée, cette énergie doit être prise en compte : on ajoute à la valeur du métabolisme de base la puissance de l'exercice multipliée par sa durée en secondes.

Type d'activité	Repos couché	Posture debout	Marche lente	Footing (8 km·h^-1)	Sport collectif	Danse	Course rapide (16 km·h^‑1)
Puissance supplémentaire (W)	0	83	216	500	520	630	1 000

Puissance supplémentaire pour différentes activités physiques.

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Doc. 5
Les apports énergétiques

Tableau valeurs nutritionnelles pour 100g de spaghettis : énergie, lipides, glucides, sucres, fibres, protéines, sel.

Tableau valeurs nutritionnelles pour 100g d'emmental râpé: énergie, lipides, glucides, protéines, sel, calcium.

Tableau: valeurs nutritionnelles pour 100g de sauce bolognaise. Énergie, lipides, glucides, sucres, protéines, sel.

Valeurs nutritionnelles de trois produits industriels. a Spaghettis b Emmental râpé c Sauce bolognaise. 1 kcal = 4,184 kJ.

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Doc. 6
La balance énergétique

Lorsque l'énergie consommée dans l'alimentation est supérieure à l'énergie dépensée, l'énergie non dépensée est stockée sous forme de graisse dans le tissu adipeux : cela entraîne une augmentation de la masse corporelle et peut à long terme conduire à l'obésité. À l'inverse, lorsque les apports nutritionnels sont inférieurs à la dépense énergétique (métabolisme de base + activité physique), les réserves de graisse sont consommées : cela entraîne une diminution de la masse corporelle.