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UE8 : Nutrition MétabolismePr. HanselLe 30 octobre 2019, 10h30 à 12h30 Ronéotypeur : Inès Saka/ Agathe BrisseRonéoficheur : Inès Saka/Agathe Brisse
COURS 12 (PARTIE 2) : SEMIOLOGIE DE L'OBESITE
(Composition corporelle et dépenses énergétiques)
Les objectifs du cours sont : – Connaître les méthodes d'évaluation de la dépense énergétique– Connaître les méthodes d'évaluation de la composition corporelle– Connaître les modèles de représentation de la composition corporelle– Connaître les déterminants de la dépense énergétique et de la composition corporelle – Connaître les méthodes d'évaluation des apports alimentaires.
Lexique :PC = Poids Corporel MCA = Masse cellulaire ActiveIMC = Indice de Masse Corporelle
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SOMMAIRE
I. La composition corporelle
II. Les modèles de la composition corporelle
III. La composition corporelle en COMPARTIMENTS 1) Les différents modèles 2) La masse grasse 3) La masse non-grasse « maigre » 4) Masse cellulaire active 5) Eau extracellulaire 6) Masse minérale osseuse
IV. Méthodes de mesure des compartiments 1) La méthode de quantification in vivo des constituants 2) La méthode d’estimation in vivo des compartiments 3) Les méthodes de PREDICTION
V. Variations physiologiques de la composition corporelle 1) En fonction du sexe 2) En fonction de l’activité physique 3) En fonction de l’âge (vieillissement) 4) Chez la femme enceinte
VI. Les variations pathologiques
VII. Recueil de l’apport alimentaire : les 4 méthodes 1) Apports alimentaires 2) Circonstances de la prise alimentaire 3) Comportements alimentaires
VIII. Evaluation de l’activité physique
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I. La composition corporelle
La composition corporelle correspond à l'analyse du corps humain en « compartiments » ou « tissus » ou « composants ». Pourquoi mesure-t-on le poids ?
On mesure le poids pour obtenir une indication de la composition du corps. Mais la mesure du poids ne suffit pas dans de nombreuses situations car la mesure du poids et de l'IMC est approximative et ne permet pas d'indiquer si une personne est « grosse » car trop de graisse ou « grosse » car beaucoup de masse musculaire par exemple :
– Médecine du sport et masse musculaire– Perte de poids et ratio masse grasse / masse maigre – Insuffisance rénale et volumes liquidiens (oedèmes, rétention d'eau qui entre dans le poids)
II. Les modèles de la composition corporelle
CONSTITUANTSVision biochimique: lipides + eau + protéines + glucides + minéraux = constituants de notre corps sont des substances chimiques
TISSUSVision anatomique : organes, os, muscles, tissu adipeux
COMPARTIMENTSVision physiologique : masse cellulaire = ensemble de cellules quelles quelles soient, liquide extracellulaire, la masse grasse = voisin du tissu adipeux, solides extracellulaires (modèle à 4 compartiments)
Question : Qu'est ce qui définit le modèle de la composition corporelle sur le plan anatomique ? Là, il faut donc citer les éléments du modèle correspondant à savoir : organes, tissu musculaire, tissu adipeux, tissu osseux.
III. La composition corporelle en COMPARTIMENTS
1) Les différents modèles
Les compartiments regroupent des composants corporels liés entre eux sur le plan fonctionnel indépendamment de leur localisation anatomique et de leur nature chimique.
Le modèle à deux compartiments oppose la massegrasse et la masse non grasse (abusivement nomméemasse maigre).Le modèle à 3 compartiments ou 4 compartimentsregroupe la masse grasse + masse maigre séparée en :Masse minérale, masse cellulaire active, eauextracellulaire.
Question : Décrire le modèle à 3 compartiments (citerles composants du modèle du milieu sur le tableau) :masse grasse + masse maigre + masse minéraleosseuse.
Les modèles physiologiques
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2) La masse grasse
La masse grasse correspond à 10 à 30 % poids corporel (peut atteindre beaucoup plus en pathologie) et est constituée de triglycérides stockés dans les adipocytes quelle que soit leur localisation anatomique.Elle possède 4 rôles essentiels :
– Isolant thermique– Protection contre les chocs– Synthèse hormonale (adipokines) – Réserves énergétiques de l’organisme, 1g de graisse correspond à 9 cal. Ainsi chez un individu de 70kg,
la masse grasse représentant 10 à 30% du poids corporel, on a environ 90 000 kcal. Inversement, si on mange trop, l’excédent de calorie va être stocké sous forme de graisse.
Le minimum vital de graisse est d'environ 3% et peut être « toxique » et amener à des pathologies si trop élevé (notamment localisation viscérale).
3) La masse « maigre » (exclue la partie grasse)
La masse non grasse = masse maigre correspond à 70 à 90% du poids corporel. C'est une substance polymorphe composée de : eau + os + organes + muscles qui contient les éléments vitaux, notamment les protéines. Elle est essentiellement constituée d’eau (73%) (extracellulaire + intracellulaire). Si on veut définir ce qu'on appelle l'hydratation, on fait le rapport entre l'eau et la masse maigre et on obtient 73% physiologiquement.
La diminution de ce compartiment menace plus la santé que celle de la MG, quand on perd de la masse maigre on perd beaucoup de fonctions vitales de l'organisme et c'est ce qui va en grande partie définir la dénutrition. Si on perd essentiellement du muscle, c'est un signe de dénutrition et si on perd de l'eau cela signe une déshydratation.
La masse maigre augmente régulièrement jusqu’à la puberté (quel que soit le sexe on prend du muscleavec le temps) pour arriver à un maximum à 20 ans puis on a une décroissance progressive (on perd du muscleet donc en proportion on devient plus « gras »). Par ailleurs, le garçon possède plus de muscle et donc plus de masse maigre que la fille.
4) La masse cellulaire active
La masse cellulaire active correspond à la masse maigre moins les liquides extracellulaires.Elle correspond à l'ensemble des cellules des différents organes et muscles de l'organisme.
C'est cette MCA qui va utiliser de l'énergie et par conséquent l’intensité de son métabolisme détermine les besoins énergétiques de l’organisme (muscle squelettique, tractus digestif notamment). Important ++ → 85% des variations interindividuelles en termes de dépenses et besoins énergétiques sont expliquées par cette MCA. Plus on a de muscles, plus de muscles fonctionnent et donc plus on va avoir une dépense énergétique élevée par rapport à une personne moins musclée.
Cette masse comprend: – La masse protéique (protéines de l’organisme) = 16% PC. On l'appelle aussi masse sèche et a un rôle
structurel, dans la mobilité, enzymatique, dans les défenses immunitaires. La diminution de > 50% des protéines n’est pas compatible avec la survie, cette perte correspond pourtant à une perte de poids <10%. Cela justifie donc la mesure des compartiments corporels en cas de risque de dénutrition +++
– L’eau intracellulaire (40 % PC)– Le potassium
Remarque : les glucides stockés représentent une part négligeable de l’organisme inférieur à 1% du poids corporel → on ne peut pas stocker beaucoup de glucides.
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5) L'eau extracellulaire
C'est l'ensemble des liquides interstitiels et plasma et correspond à 20% du poids corporel. Elle constitue la masse liquidienne facilement échangeable et s’ajoute à l’eau intracellulaire pour constituer l’eau corporelle totale c'est à dire 60% du poids corporel.
6) La masse minérale osseuse
Elle correspond aux cristaux de phosphates tricalciques du squelette et représente 5% du poids corporel. Elle est maximale entre 15 et 20 ans puis diminue avec le temps, il est donc important d'assurer des apports calciques particulièrement pendant l'enfance et de faire du sport pour constituer et maintenir le capital osseux.Sa baisse signe l’ostéoporose (vieillissement, ménopause). Elle est également diminuée chez le personnes maigres et avec le tabagisme.
IV. Méthodes de mesure des compartiments
Il y a 3 méthodes de mesures :
– Méthodes de quantification in vivo : on mesure directement chez l’homme les constituants spécifiques de l’organisme. C’est une méthode de recherche.
– Méthodes d’estimation in vivo : repose sur une mesure et une hypothèse de modélisation pour estimer des compartiments de l’organisme.
– Méthodes de prédiction de la valeur : par des méthodes indirectes, anthropométriques ou impédancemétrie bioélectrique.
1) Méthodes de quantification in vivo pas détaillé et passé rapidement par le prof
Elle repose sur la modification d’un signal (un rayonnement) et est interprété grâce à un étalonnage préalable.
Limite: capacité de recueillir la modification du signal (variabilité, seuil de détection…) Exemple: activation neutronique, émission de potassium 40…
2) Méthode d’estimation in vivo des compartiments
Cette méthode repose à la fois sur: – Une mesure corporelle (volumes, , impédances, densité)– La référence à un modèle de composition corporelle – L’acceptation d’une hypothèse permettant une estimation des compartiments
Exemple: On veut mesurer l’eau totale d'une personne, on prend un modèle de référence à deux compartiments et on fait l'hypothèse que l'eau représente 73 % de la masse maigre. On peut alors à partir de là savoir combien pèse la personne.
Limites: variations de la vérification de l’hypothèse au cours de la vie (l’hydratation varie selon l’âge et l’existence de pathologies)
Mesure de la densité corporelle
D (densité) = masse / volume
Pour mesurer la densité corporelle, on utilise un modèle de référence à 2 compartiments. On sait que la densité est égale à 0,9 g par ml pour la masse grasse et 1,1 g par ml pour la masse maigre. Ainsi laproportion de chacun des compartiments peut être calculée à partir de la densité du corps entier.
On utilise alors l’équation de Siri pour estimer la masse grasse : % MG = 100 (4,95/D-4,50) (pas à retenir)
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Il existe 2 méthodes pour mesurer la densité :
– L’hydrodensitométrie : elle utilise le principe d’Archimède qui consiste à mesurer un volume en l’immergeant dans l’eau (volume d’eau qui sort = volume de la personne).Il faut donc un équipement adapté (une cuve de taille suffisante, une capacité à déterminer les volumes des gaz respiratoires et intestinaux).Cependant cette technique ne peut être utilisée chez les enfants, les malades, les personnes âgées à mobilité réduite et les patients à coopération réduite.
– La pléthysmographie (plus simple) : elle est basée sur la loi de Boyle-Mariote : le produit de la pression par le volume est une constante (quand on augmente la pression on diminue le volume etvice versa).Ainsi si un corps est introduit dans une cabine étanche de volumeconnu, le régime de pression de la cabine est modifié en proportion duvolume introduit. On modifie la pression est modifiée en fonction duvolume et donc on peut évaluer à partir de ça le volume de lapersonne. La mesure dure 5 min et n’est pas traumatisante, elle estsimple pour le patient.
Absorption biphotonique à rayon X (DEXA)
C'est LA méthode référence aujourd'hui (donc retenir ++) pour l'étude de lacomposition corporelle qui est disponible partout car on utilise le même appareil partout pourmesurer la densité minérale osseuse en rhumatologie pour le diagnostic de l'ostéoporose parexemple. On utilise un modèle à 3 compartiments pour évaluer, mesurer, prédire à la fois la massegrasse, la masse maigre et le contenu minéral osseux.
C'est une technique à Rayons X faiblement irradiante, similaire à une radio pulmonaire mais est inadaptée pour les obésités massives et les patients peu déplaçables. (fonctionnement de la technique pas à retenir)Elle est très précise (à 1% près) et permet une approche régionale (bras, tronc, jambes) des trois compartiments mesurés : savoir où se situe précisément la graisse/ masse maigre.Néanmoins elle possède des limites comme le coût, l’irradiation et ne mesure pas les compartiments hydriques mais peut être couplée à l’impédancemétrie pour mesurer 5 compartiments : MM ; MG ; Masse calcique, eau extracellulaire, eau intracellulaire.
Le scanner abdominal
Pour mesurer la graisse viscérale, oneffectue une scanner abdominal.Mesure précise mais irradiante qui donne le rapport graisse viscérale et sous-cutanée. Cette technique est doncintéressante mais plus utilisée enrecherche.
En clinique, pour évaluer la graisseviscérale on utilise plutôt le tour de taille.
3) Les méthodes de PREDICTION
Mesures antropométriques
On mesure le poids et la taille qui vont nous donner une prédiction de l'accumulation de masse grasse.
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Il existe plusieurs mesures antropométriques :
♦ L'IMC = Poids [kg] / (Taille [m])² est considéré comme un marqueur indirect de accumulation de masse grasse dans l'organisme.
L'obésité est un excès de masse grasse qui peut nuire à la santé (apprendre la définition ++) et la manière la plus basique de détecter cette excès de masse grasse est de calculer l'IMC qui est seulement un critère diagnostic. En effet, pour déterminer si une personne est obèse ou non, il faudrait préférentiellement avoir l’excès de masse grasse pathologique.
Question parteil : si dans un qcm 'quelle est la défintion de l'obésité ?' cocher « IMC > 30 », il faut cocher. En revanche dans un qcm à choix simple, il y a « IMC>30 » ET « excès de masse grasse qui peut nuire à la santé » → cocher « excès de masse grasse »
♦ La répartition des graisses :
→ Mesure du tour de taille : > 102 cm chez l’homme > 88 cm chez la femme
→ Rapport taille/hanche
Ce sont des seuils arbitraires (à partir de 102 cm chez l’homme on n’est pas forcément malade) qui aident à faire des prédictions sur la mesure de la masse grasse abdominale et partir de là, des examens vont être entrepris ( prise de sang, examen précis de la pression artérielle et autres recherches biologiques …)
♦ Mesure des plis cutanés
L'hypothèse de la méthode est que l’épaisseur de la graisse sous cutanée reflète la masse grasse totale. On mesure ces plis avec un adiposomètre. Cette technique est complexe et est fiable si la personne qui mesure est assez entrainée.
Il y a 4 plis à connaître :– Tricipital– Supra-illiaque– Sous-scapulaire– Bicipital
Connaitre les noms
A partir de ces mesures, des équations prédictives qui dépendent de l'âge et du sexe permettent d’avoir une évaluation de la masse grasse totale.
C’est une technique économiquement simple MAIS elle doit être réalisée par des personnes entraînéessinon elle n’est pas fiable. De plus elle a pour autres limites le fait qu’elle soit difficile à réaliser en cas d’obésité sévère, qu’elle ne prenne pas en compte le tissu adipeux de la partie basse du corps et qu’elle ne fasse pas une estimation de la graisse viscérale.
Estimation de la masse musculaire
Tout d’abord nous avons une mesure anthropométrique qui est la circonférence musculaire brachiale. La circonférence brachiale est mesurée en cm, à l’aide d’un mètre placé à mi-distance entre l’acromion et l’oléocrane.
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Cette mesure permet de suivre l’évolution de la masse musculaire, en particulier chez les gens qui sont en dénutrition. Ensuite, nous pouvons estimer la masse musculaire via la voie urinaire, avec l’excrétion de la créatinine et de la 3 methylhistidine. Cette technique est peu précise car elle nécessite un régime de 3 jours sans viande ni poisson, pour ne pas avoir d’excès de protéines dans les urines.
3) Bioimpédance électrique (BIA)
Cette méthode consiste à envoyer un courant électrique, et est basée sur la capacité des tissus hydratés à conduirecette énergie électrique.
L’impédance (Z) d’un corps est liée à :– La résistance spécifique (r), constante déterminée lors de l’étalonnage du système– La longueur (L), ou taille de l’individu – Le volume conducteur (V) ou volume du compartiment hydroélectrolytique corporel
Voici la formule : V = r L2 / Z .
Ainsi, cette méthode permet de déterminer la masse hydrique, et donc la masse grasse par différence.
V. Variations physiologiques de la composition corporelle
1. En fonction du sexe
Masse grasseLa masse grasse est plus développée chez la femme (23%) que chez l’homme (15%) à 20 ans. Elle
augmente lors de la gestation, et la lactation notamment. Sa répartition est différente (dans la hanches pour la femme, surtout à la ménopause = forme poire, et dans le ventre pour l’homme = forme pomme).
Masse maigre Elle est plus faible chez la femme. La VO2 max (reflet des performances sportives) pour un même âge et
un même poids, sont plus faibles chez les femmes que chez les hommes. Ainsi, les VO2 max s’égalisent si rapportées à la MM.
Masse calciqueElle est plus faible chez la femme, et à la ménopause la masse calcique chute plus rapidement que chez
l’homme.
2. En fonction de l’activité physique
La MG est plus faible chez le sportif et la MM plus élevée chez le sportif. Donc il n'y pas forcément de variation de poids avec l’entraînement.
3. En fonction de l’âge
Chez les enfants et adolescents MG et MM augmentent jusqu’à 20 ans et MM augmente plus vite chez le garçon.
Eau corporelle : hydratation MM diminue
La masse osseuse augmente avec un pic de calcium vers 15-20 ans (environ 4.400g chez l’homme et 3.100 g chez la femme) et dépend des facteurs génétiques, de l’activité physique pendant l’enfance, et de l’alimentation riche en calcium.
Lié au vieillissement La MG augmente en moyenne de 1g/j dès 20 ans chez la femme et 30 ans chez l’homme. Elle augmente
car la dépense énergétique diminue mais la quantité de nourriture ingérée stagne. Ronéo 6 - Cours n°12 UE8 - Partie 2 Page 8 sur 12
Ainsi, il y a une augmentation du risque de diabète et risque cardiovasculaire (surtout si androïde car la graisse est abdominale).
La MM diminue avec l’âge et le poids tend à rester constant mais pour lutter contre le vieilissement, il faut entretenir sa MM (exercice) or MM constant et MG qui augmente = légère prise de poids entre 30 et 70 ans.
L’eau corporelle diminue également : la constante de 73% n’est plus vrai après 70 ans.
La masse osseuse diminue : avant 50 ans perte de 3.8g/an chez la femme tandis qu’après 50 ans perte de 7.6 g/an chez la femme (aggravé par déficit hormones sexuelles lié à la ménopause) et perte de 7 g/an chez l’homme.
4. Chez la femme enceinte
Surcharge adipeuse résiduelle parfois problématique (hygiène alimentaire pendant la grossesse ++)
VI. Variations pathologiques
1) Obésité
Augmentation du poids et de la MG accompagnée d’une augmentation de la MM : un homme obèse est plus musclé qu’un homme de corpulence normale (VEC et Masse Cellulaire Active (MCA) )
2) Déficit énergétique et Dénutrition
Baisse du poids, de la MG, de la MM et de la MCA mais augmentation du VEC si dénutrition sévère (carhypoalbuminémie donc l’eau sort des vaisseaux et s’accumule dans le tissu interstitiel)
3) Déshydratation extracellulaire (par exemple dans le cas de diarrhés, vomissement…)
Baisse du poids et masse grasse constante. Baisse de la MM et MCA constante ainsi que baisse du VEC.
Exemples :
Exemple 1 : Un patient obèse a perdu du poids après un régime.
Cas favorable : Baisse de la MG importante. On a une baisse de la MM modérée (MCA et LEC) Cas défavorable : Baisse de la MG et de la MM + Baisse de la MCA, voire de la masse calcique
VEC diminué si diurétiques VEC augmenté si hypoalbuminémie et donc peut masquer baisse MCA
Exemple 2 : Un patient insuffisant rénal au stade préterminal dénutri a pris du poids pendant les vacances.
Situation 1 : Augmentation MG MM constante mais augmentation MCA et baisse modérée du VEC Conclusion: Il a suivi les conseils diététiques et fait de l’exercice
Situation 2 : MG stable MM augmentée MCA stable et augmentation du VEC Conclusion: il a mangé trop de sel
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POUR CONCLURE
L’étude et la mesure de la composition corporelle constitue un élément indispensable de l’évaluation du statut nutritionnel et l’évolution des pathologies. Elle permet en effet de prendre les décisions thérapeutiques adaptées, telles que le choix d’un programme d’amaigrissement ou de renutrition.
La DEXA est la méthode prioritaire, étant donnée la précision et la qualité des renseignements obtenus.
L’impédance bioélectrique peut être utilisée, en tenant compte des limites et des imprécisions de cette méthode (cependant, seules les variations importantes doivent être prises en compte).
VII. Recueil de l’apport alimentaire : les 4 méthodes
Le profil alimentaire = Apports alimentaires + Circonstances de la prise alimentaire + Comportement alimentaire.
1) Les apports alimentaires
Il est difficile de savoir ce que mange réellement le patient. Nous allons ici présenter les 4 techniques classiques qui vont de la plus grande précision à la plus grande approximation. Il faut les connaître pour les partiels.
1ere technique : Le semainier, qui est la méthode la plus précise.Intérêt secondaire : noter ce qu’il mange permet la prise de conscience du patientLimite : dans de nombreux cas, le semainier ne reflète pas ce que mange réellement le patient car tenir un semainier influe sur la prise alimentaire
2e technique : Le rappel des 24h : « qu’est-ce que vous avez mangé hier matin/ midi / soir ? »Intérêt : rapide, plus facile qu’un recueil Limite : biais de mémorisation (on oublie souvent les grignotages)
3e technique : Histoire alimentaire : Ce sont les apports « habituels ». « De quoi sont composés les prises alimentaires ? » En réalité assez peu fiable, en particulier chez les personnes obèses et chez les maigres. En effet les obèses sous- estiment ce qu’ils mangent et les personnes maigres surestiment.
De plus les patients ont tendance à décrire ce qu’ils aimeraient manger idéalement ou alors ce qu’ils mangent dans leurs « bons jours ».
4e technique : Fréquence de consommation des aliments. « Combien de fois mangez-vous par mois ou par jour de tel ou tel type d’aliment ? ». Il existe des listes préétablies (nombre d’items variable) qui peuvent être adaptées à la pathologie. Ex: EPAT pour l’hypercholestérolémie : donne une estimation semi-quantitative des graisses saturées ingérées. Pour l'interprétation du recueil il faut prendre en compte :
– la répartition des prises alimentaires– le type d’aliments et de boissons consommés – les quantités approximatives / nombre de parts en portions standardisées
Attention : les patients obèses sous-estiment jusqu’à 50% de leurs apports.
2) Les circonstances de la prise alimentaire
Souvent pour améliorer la prise alimentaire d’un patient, on a plus intérêt à travailler sur les circonstances de la prise alimentaire et le comportement alimentaire plutôt qu’agir en lui disant exactement ce qu’il doit manger.
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On cherche donc à savoir : – « L’ambiance » du repas = les circonstances (ambiance tranquille ou stressante, conviviale, devant la
télévision...)– Stimuli internes liés à l’humeur : ennui, colère, angoisse ? On a tendance à moins se contrôler quand
on est en colère. – Stimuli externes : que se passe-t’il quand le patient est en présence d’aliments, d’odeur ? Est-ce que le
patient craque en passant devant une boulangerie ? Ou au contraire, est-il dégouté par l’odeur des pâtisseries ? Nous ne sommes pas tous égaux face aux stimuli externes.
– Stimuli physiologiques : le patient mange t-il par faim ou par habitude, émotion, ennui, etc ? attention, il ne faut pas confondre grignotage et compulsion.
3) Le comportement alimentaire
Les 3 troubles du comportement alimentaire sont bien définis. Le DSM 5 décrit 4 situations : l’anorexie mentale, la boulimie, l’hyperphagie boulimique et EDNOS (troubles alimentaires non spécifiques).
Il y a : – l’anorexie mentale : vraie pathologie, non détaillée ici
– la boulimie : (2 à 5% de la population) Une crise de boulimie répond aux 2 caractéristiques suivantes : 1) absorption, en une période de temps limitée (< 2h), d’une quantité de nourriture supérieure à ce que la plupart des gens absorberaient en une période de temps similaire et dans les mêmes circonstances. 2) sentiment d’une perte de contrôle sur le comportement alimentaire pendant la crise.
– l’hyperphagie boulimique (= BED en anglais ): (50% des obèses sont concernés) « je me sens mal après avoir mangé avec une sensation de ventre plein ». Répétition de crises au moins 2 fois par semaine Hyperplasie boulimique + comportement compensatoire = boulimie
VIII. Evaluation de l’activité physique
Définitions à connaitre par coeur
Activité physique : tout mouvement produit par les muscles squelettiques, responsable d'une augmentation significative de la dépense énergétique.
Sports : exercices physiques se présentant sous forme de jeux individuels ou collectifs, donnant généralement lieu à compétition, pratiqués en observant certaines règles précises. Ainsi il existe des sports où l’activité physique est faible (par exemple la pétanque).
Comportement sédentaire : état pendant lequel les mouvements sont réduits au minimum et la dépense énergétique est proche du métabolisme de repos.
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