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Les besoins en énergieL'organisme a besoin d'énergie pour vivre. Cette énergie lui sert pour :
Les caractéristiques de la consommation diffèrent selon chacun de ces types :
Les besoins internes restent bien supérieurs aux besoins externes, surtout dans le cas d'une vie "sédentaire".
Nécessité de stocker l'énergieDans le monde animal, l'énergie est fournie sous forme d'énergie biologique. Schématiquement, l'énergie est entreposée dans les cellules sous forme chimique dans une molécule spéciale appelée ATP. Cette molécule est produite, lors de la respiration cellulaire, à partir du glucose ou de graisses (carburants) et d'oxygène (comburant). La réaction produit de l'énergie ainsi que du dioxyde de carbone (CO2) et de l'eau (H2O). Lors de son évolution, l’espèce humaine a dû mettre en place un système efficace de stockage d’énergie au moment des repas lui permettant de supporter ensuite les périodes de jeûne (autrefois inévitables et parfois prolongées), l’activité physique (vitale pour la recherche de nourriture, les déplacements et les fuites) et la vie de reproduction (grossesse, allaitement). Le problème est que la molécule d'ATP est très instable : elle se désagrège facilement en libérant de l'énergie. C'est d'ailleurs ce qui fait son intérêt. Le revers de la médaille c'est qu'elle ne peut pas être stockée en quantité importante dans la cellule. Ce qui va être stocké, se sont, en fait, les graisses (les sucres sont utilisés immédiatement puis le surplus est converti en graisse). Elles seront ensuite libérées en fonction des besoins pour être converties en ATP. L'oxygène, lui, est disponible en permanence dans l'atmosphère. Son stockage est donc inutile. Seule sa consommation en fonction des besoins va varier.
Stockage de l'énergieCe stockage repose sur un ensemble coordonné de circuits de substrats et de messages métaboliques, hormonaux et neuro-endocriniens, aboutissant au dépôt de triglycérides dans les adipocytes blancs localisés autour des organes digestifs (tissu adipeux blanc « viscéral ») ou sous la peau (tissu sous-cutané). Arrivent dans les adipocytes des acides gras détachés des lipides circulants par la lipoprotéine lipase et des acides gras dits libres (en fait liés à l’albumine). Les adipocytes intra-abdominaux sont baignés par le sang splanchnique, riche en graisses au moment des prises alimentaires, et les adipocytes sous-cutanés par le sang périphérique. Des mécanismes moléculaires simples permettent le captage adipeux et l’estérification des acides gras en triacylglycérols. A l’inverse, un processus, lui aussi assez simple, permet, en réponse à une demande métabolique pressante, d’hydrolyser les triacylglycérols et de libérer instantanément des acides gras, en d’innombrables sites de l’organisme, dans la circulation. Ces processus de stockage et de libération des acides gras sont fonctionnels dans l’espèce humaine dès la vie fœtale et la période néonatale. Selon les moments de la vie nutritionnelle, les stocks augmentent ou diminuent. Le stockage intra-adipocytaire des lipides a de nombreux avantages :
Pilotage du système de stockageOn sait maintenant qu'il existe des signaux informant l’organisme sur l’état des réserves adipeuses et lui permettant d’effectuer les choix, conscients ou physiologiques, qui définissent sa vie alimentaire, et de mettre en route les régulations nécessaires. Il s’agit de la leptine, protéine circulante produite quasi exclusivement par les adipocytes. On sait aussi que l'organisme dispose de messagers pour donner l'ordre de brûler les graisses en excès (gène UCP2).
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