<h1>Les besoins fondamentaux :l'eau, l'énergie, glucides, lipides, protides, oxygène, azote, fer</h1>

Dans le règne animal il existe une relative constance  des besoins fondamentaux.
A part quelques bactéries vivant près des sources chaudes au fond des océans dépendants du soufre, les êtres vivants dépendent du carbone de l’oxygène de l’hydrogène et de l’azote et d’une source  d’énergie.


Les plantes utilisent l’eau le gaz carbonique( CO²) source de carbone et d’oxygène et l’énergie solaire par

le biais de la chlorophylle contenue dans les chloroplastes qui sont de petits capteurs solaires. Ici ces petites billes vertes dans les cellules  aux parois bleutées.

image Wikipedia











L’azote n’est pas utilisé directement par les plantes, mais est fourni sous forme organique (utilisable) par les bactéries et certains champignons du sol . Les vaches et les brebis mangent de l’herbe...


Et l’Homme ?

L'Homme est un animal presque comme les autres. C'est un omnivore, avec en plus la possibilité de changer son milieu (pas toujours dans le bon sens).


Les besoins quantitatifs les plus fondamentaux sont l’eau et l’énergie.

L'eau

Comment estimer ces besoins ?

On a l’habitude d’estimer les besoins, en ml par kg de poids corporel et selon l’âge. C'est une erreur conceptuelle et une complication considérable pour les enfants auxquels les pédiatres ont affaire. Leurs besoins changent selon leur poids ( 200 ml/kg  à 3 kg et  66 ml/kg à 10 ans etc...).Cela encombre inutilement la mémoire.

Il est tellement plus simple et cohérent de considérer les besoins en fonction de la surface corporelle c'est-à-dire la surface de la peau. En effet ce que nous captons ou perdons est proportionnel à la surface de notre intestin, à la surface de notre peau (perte de chaleur ou transpiration), à la surface du filtre qu’est notre rein  etc... Les cancérologues d’enfants le font pour manier avec plus de sécurité, leurs drogues indispensables  mais si toxiques.

Pour simplifier, on peut utiliser la surface corporelle :
Les  besoins en eau, indiqués en fonction de la surface corporelle sont constants: 2 litres/ m².jour
(J'avais mis ici des exemples de calculs comparés mais c'était si casse-pied que j'ai tout supprimé!)
La surface en m² (S) se calcule très facilement jusqu’à 30 kg par la formule :
 S(m²)=(4P+7)/(P+90) où P est le poids en kg. Ça se calcule aisément de tête.
Au delà de 30 kg cette formule surestime un peu la surface corporelle et il faut se servir d’une table ou d’une formule logarithmique  (lien pour les matheux! vers un site d'oncologie mais c'est un pur hasard). 
N'importe quelle calculette (programmable, c'est plus simple) ou ordinateur fait ça très bien. Mais au delà de 30 kg ce n'est guère intéressant. Il suffit de savoir qu'un homme"normal" fait vaguement 1,8 m² et une femme 1,6 m².




Besoins en eau : 2 litres/m² ce qui correspond à un enfant  de 30 kg. (bien portant)
D’où vient cette eau ?
Du robinet, des aliments riches en eau, du lait et ses dérivés (95%), fruits et légumes (90%). Il faut ajouter la combustion des aliments qui produit de l’eau, du CO², et des déchets.

Pas de déhydratation: 2 l/m², déhydratation modérée: 2,5 l/m², déhydratation sévère: 3 l/m²

[c'est tellement facile comment s'en passer? J'utilise ces formules pour les les rations quotidiennes orales ou intraveineuses des biens portants, les réhydratations des gastro-entérites mais aussi des acido-cétoses diabétiques.]

L’énergie :
A la base l’énergie est fournie par la fusion thermonucléaire du soleil qui nous éclaire et irradie.

 Image R.Gamin : Soleil un soir à Bali

Le rayonnement est capté par des éléments dont le plus élaboré est le chloroplaste qui va transformer le rayonnement lumineux en énergie utilisable par les êtres vivants (algues, herbes, arbres). Les plantes captent l'énergie, le CO² de l’air et le transforment en cellulose en rejetant de l'oxygène. Les animaux qui peuvent utiliser la cellulose, mangent les plantes et parfois d’autres animaux.

L’énergie pour l’Homme : le soleil et l’alimentation

Le soleil chauffe la maison. A partir des forêts, il a permis le bois, le charbon, le pétrole.

 Le tailleur de pierre indien s’oriente pour recevoir le meilleur du soleil pour pouvoir réduire sa ration alimentaire, sans se cuire pour autant.







 ImagePondikerala


 
L’alimentation est notre principale source d’énergie:

Les hommes mangent les plantes et les animaux.
L’homme ne peut pas utiliser la cellulose mais seulement l’amidon qui lui ressemble beaucoup et plus généralement les glucides ou « sucres » .C’est un polymère du carbone hydrogéné et partiellement oxydé.
On trouve l’amidon dans les graines des plantes. Le blé, le riz, le manioc sont d’importantes sources d’amidon. L’amidon apporte 4 Cal par gramme.

L’autre source d’énergie provient des graisses animales ou végétales (les lipides) beurre, huile. La graisse est très énergétique : 9 Cal par gramme.

Les glucides et les lipides fournissent l’énergie. Pour les brûler, il faut une bonne chaudière ? Les êtres vivants ont vite compris que les bactéries étaient d’excellentes chaudières.

  On les retrouve donc sous forme de mitochondries N° (9) sur le schéma représentant une cellule.



image Wikipedia






Ces mitochondries sont comme des bactéries intégrées dans nos cellules. Vues en microscopie électronique, elles ressemblent à s'y méprendre à des colibacilles. En fait on pense qu'il s'agirait plutôt de Rickettsia, mais allez savoir! Cela s'est passé il y a presque 2 milliards d'années, mais au rythme où va la science, on le saura dans peu de temps.
image Wikipedia

Ces "chaudières " permettent  de bien utiliser  l'oxygène ce qui permet un meilleur rendement de la combustion.

Curieusement, ces graisses qui chez nous sont mises en réserve ont une structure très proche de gaz butane, propane ou du pétrole qui sont aussi en réserves.

Ceci nous rappelle qu’il existe une universalité du vivant.

Quel sont les besoins en calories ?


Le métabolisme de base - c'est-à-dire les besoins minimum d’un sujet couché sain inactif en bonne santé - est de 800 Cal/m² (ce qui correspond à une perfusion de soluté Glucosé à 10% au débit de 2 litres/m². En fournissant un peu d’eau sucrée comme il faut, on couvre à la fois les besoins en eau et en calories. N’est-ce pas génial?).


Pour un actif moyen   1440 Cal/m².

[ Aie! "Je sens la question". C'est quoi ce 1440 pourquoi? Bien sûr c'est l'année de la publication de la Docte Ignorance  et de la première caravelle mais ce n'est pas pour cela. J'avais lu que le cerveau consomme lui,b144 gr de Glucose  par jour dans une docte publication anglo-saxonne. Je m'étais posé la même question "pourquoi ce chiffre si particulier ? " "Bon sens, mais c'est bien sûr": il y a 1440 minutes par jour donc ça facilite les calculs et impressionne les ignorants. Ce sont "nos petits arrangements avec les chiffres". 1440 contre 1500 qui permettent d'approcher l'universalité, ce n'est pas très grave devant l'individualisme de l'Humain!. Un jour je vous raconterai comment nos doctes experts de l'OMS votent en commission les besoins fondamentaux, c'est édifiant.]

Ce qui donne:
Pour un homme d’activité moyenne, 2700 Cal par jour
Pour une femme,  2000 Cal. La femme a besoin de moins de calories car ses pertes sont plus faibles car elle a 15 % de graisse de plus que l’homme ce qui constitue un bon isolant thermique.
Ces calories servent essentiellement au maintien de la température à 37 degrés. Les besoins augmentent l’hiver et diminuent l’été où il fait plus chaud .

L’activité physique intense peut augmenter les besoins.

 

Un coureur du tour de France consomme 6000 Cal par jour, le double de la ration de base.








Image "Le tour.fr"

  Par contre un joueur de Water Polo en compétition peut consommer 11 000 Cal car il perd beaucoup de calories en étant dans l’eau.

Image Chine information. JO / Water polo : l'équipe néerlandaise remporte la médaille d'or


 



Les besoins qualitatifs sont spécifiques :

Le carbone est présent dans les féculents et les graisses.

L’oxygène est encore gratuit et raisonnablement abondant.


L’azote et le soufre

Ils sont apportés par les protéines. Une protéine est un long filament comme un collier de petites perles appelées acides aminés. Leur origine est complexe. On en trouve même dans l’espace intersidéral.

 Pour être simple, l’azote sur la Terre est capté par des bactéries en symbiose avec des plantes. Ils profitent l’un de l’autre. On retrouve ces acides aminés dans les graines que nous consommons. Cependant les plantes sont pauvres en acides aminés soufrés dits « essentiels » que nous ne savons pas fabriquer (comme la méthionine dont dépend la cystéine).

Image Wikipedia: processus complexe de capture de l'azote par les bactéries

 C’est pourquoi les civilisations du maïs en Amérique du Sud consommaient aussi des insectes ou des vers, la civilisation du Riz utilise du Nuoc mam préparation à base de poisson.


Image R.Gamin: rizières à Bali


Le fer

A quoi sert le fer ? Il est associé à l'hémoglobine,dans nos globules rouges.

Chez les vertébrés terrestres, l'hémoglobine du sang fixe le dioxygène de l'air des poumons. Grâce à la circulation sanguine, l'hémoglobine oxygénée va être transportée vers l'ensemble des autres organes, pour relâcher par la suite le dioxygène qui sera consommé par les cellules qui en ont besoin. L'hémoglobine permet au sang de contenir plus de dioxygène qu'il ne pourrait par simple dissolution.
On trouve au cœur de la molécule un cycle hétérogène porphyrique, l'hème, qui contient un ion fer . Cet ion fer est le site de fixation de l'oxygène.




Oxy hémoglobine: L'oxygène est en bleu sur le fer.
Image Wikipedia


La myoglobine est une protéine des vertébrés formée chez l'homme d'une chaîne unique de 153 acides aminés, contenant un noyau porphyrique avec ion fer au centre. Elle est le transporteur intracellulaire principal de l'oxygène dans les tissus musculaires.Sa couleur rouge et son abondance dans certains muscles ou chez certaines espèces expliquent la différence d'apparence entre viande blanche et viande rouge.

Le fer sert aussi à un foule d'autres choses.

Les besoins : Les besoins en fer du sujet normal sont de l'ordre de 9 mg par jour chez l'homme et de 7 à 30 mg par jour chez la femme et l'enfant.

Le fer de la viande (héminique)  (12 mg /100gr), du boudin, du foie 20mg / 100gr du poisson est particulièrement bien absorbé. (30%) Mais il n’est pas utile d’en manger beaucoup.

Le fer des végétaux se trouve, en France dans les lentilles (9 mg/100gr) et les orties (40mg/100gr) Essayez d'en manger 100 gr - on n'est pas des boeufs! - les fruits colorés

et ailleurs dans  le cacao  (15mg/100 gr), le soja, la banane. Cependant ce fer est mal absorbé (1 à 2 %). De plus, la présence de d’acide phytique gène cette absorption. L'acide phytique ou acide myo-inositol hexa phosphorique est une biomolécule naturellement présente dans les graines de nombreuses céréales et légumineuses, en général sous la forme de sel de calcium ou de magnésium. Il diminue, voire inhibe l'absorption de divers cations (Zn, Cu, Co, Mn, Ca, Fe) en formant des sels insolubles (phytates).La vitamine C réduit l’effet de l’acide phytique. Il faut donc manger des fruits pour assimiler le fer. (avis aux végétariens !)

Image Wikimedia : Fèves de cacao     










Le calcium et la Vitamine D:

Le calcium est un métal indispensable. Son absorption digestive est très dépendante de la vit D. Il se dépose essentiellement dans l'os auquel il donne sa solidité.
Le manque chronique de calcium rend les os fragiles et sujets à des fractures. Le manque aigu et persistant ou le défaut d'absorption par carence en vit D peut entrainer des convulsions. J'ai observé un cas  en fin d'hiver chez une adolescente vivant dans une vallée ne recevant pas de soleil. Cette adolescente redoutait le soleil l'été.
Les besoins sont difficiles à estimer  mais on s'accorde en général sur le chiffre de 500 mg / jour.
En Europe, les besoins sont largement couverts par le lait ou ses dérivés.

La Vit D est fabriquée l'été grâce aux ultraviolets du soleil. L'alimentation est pauvre (graisse et foie de poissons). Se promener les bras nus, suffit pour refaire les stocks. On donne aux bébés , aux adolescents et souvent aux femmes enceintes une supplémentation au moins l'hiver, car les carences ne sont pas rares.



"C'est un sujet un peu chaud mais il permet d'approcher l'Universel, celui du vivant et celui de la formule que j'utilise tous les jours dans ma pratique de pédiatre"


                                                  Mis à jour le 09/12/2016