• À quoi cela sert-il de respirer ?
• À quoi utilisons-nous cette énergie ?
• Quels aliments nous apportent de l'énergie ?
• Le rôle du foie
• Réflexion autour de la nutrition n°1

À quoi cela sert-il de respirer ?

Respirer pour un être vivant consiste à échanger de l'oxygène et du gaz carbonique avec son environnement. Mais dans quel but ? (Peter MacPherson 1994)
L'oxygène est indispensable au déroulement d'une réaction chimique - l'oxydation - qui permet d'obtenir de l'énergie à partir de substances comme les lipides ou les hydrates de carbone comme le glucose ou son équivalent animal, le glycogène. La respiration fournit à nos cellules l'oxygène indispensable pour "brûler" nos aliments et en transférer l'énergie pour créer du mouvement ou fabriquer des substances.
Les réactions chimiques qui se déroulent dans chaque cellule sont très complexes. Résumons-les en représentant un bilan de ce qui entre et ce qui sort d'une cellule à l'issu de ce processus :
Bilan de l'oxydation du glucose (Paul Walder 1989) A l'intérieur de chaque cellule, l'oxydation du glucose dégage de l'énergie qui permet la contraction des fibres musculaires ou l'assemblage de nouvelles substances. Elle produit du gaz carbonique et de l'eau.

Le rendement de nos cellules est loin d'être parfait; Pour monter à pied au 6ème étage, vous brûlez 1,6 gramme de glucose, qui fournisse 28 kJ. Or, seule 11 kJ sont utilisés pour le produire le travail mécanique. La différence, de 17 kJ, passe dans la chaleur "perdue". Le rendement est donc d'environ 40%.

À part la respiration, il existe d'autres voies qui permettent à un muscle d'obtenir l'énergie nécessaire au mouvement. Durant un effort intense de 1 ou 2 minutes, le glucose peut être transformé sans oxygène en acide lactique qui est libéré dans le sang, ce qui va acidifier celui-ci. Pour neutraliser cela, l'organisme doit éliminer rapidement du gaz carbonique, d'où l'essouflement que l'on peut ressentir après un effort brutal.
Nos muscles peuvent donc faire un effort instantané, "à crédit", mais doivent ensuite en quelque sorte rembourser la dette.

À quoi utilisons-nous cette énergie ?

En absence de tout effort particulier, plus de la moitié des dépenses énergétiques est consacrée à l'activité musculaire. La majeure partie de celle-ci sert à maintenir la température corporelle. La contraction involontaire et inconsciente de petits muscles libère de la chaleur et réchauffe l'organisme; c'est pourquoi nous dépensons plus d'énergie en hiver, surtout dans une maison mal chauffée.
(Peter MacPherson 1994) Le reste des dépenses sert à des fonctions telles que la formation de l'urine et l'activité du système nerveux. On estime ce métabolisme de base à environ 5500 kJ. Celui-ci dépend bien sûr de la taille, du poids et de l'âge de chaque personne

Quels aliments nous apportent de l'énergie ?

À poids égal, les graisses (lipides) apportent deux fois plus de calories que les glucides ou les protéines. Dans notre corps, l'énergie est donc entreposée de façon compacte sous forme de graisse, dans les cellules adipeuses. Il y a des échanges continus entre le sang et le tissu adipeux: chaque molécule de lipide présente est remplacée toutes les trois semaines.
Le foie joue un rôle essentiel en entreposant le glucose en excédent sous forme d'un dérivé, le glycogène. Les glucides et les protéines en surplus sont transformées chimiquement et entreposées sous forme de molécules de lipides. La question est donc d'avoir un bon équilibre entre notre consommation de nourriture et nos dépenses énergétiques. Trois heures de marche à 5km/h avec un sac à dos de 10 kg nécessite 3000kJ qui s'ajoute au métabolisme de base.
Un menu composé de 200gr de spaghetti sauce bolognaise, d'une salade verte et d'une glace apporte environ 3000 kJ

Le rôle du foie

Une expérience classique a été menée par le chirurgien français Claude Bernard en 1855. En voici le récit :
J'ai nourri un chien adulte, vigoureux et bien portant, qui depuis quelques jours, était nourri exclusivement avec de la viande, et je le sacrifiai par la section du bulbe rachidien, sept heures après un copieux repas. Aussitôt l'abdomen fut ouvert; le foie enlevé en évitant de blesser son tissu, et cet organe encore tout chaud et avant que le sang eût le temps de se coaguler dans ses vaisseaux, fut soumis à un lavage à l'eau froide par la veine porte /.../
Pour cela, je pris un tube long d'un mètre, préalablement remplis d'eau, dont une des extrémités fut solidement fixée sur le tronc de la veine porte à son entrée dans le foie et l'autre fut ajusté au robinet de la fontaine du Collège de France. /.../ En ouvrant le robinet, l'eau traversa le foie avec une grande rapidité et avec force. Sous l'influence de ce lavage énergique, le foie se gonflait, la couleur du tissu pâlissait, et le sang chassé avec l'eau s'échappait en jet fort par les veines hépatiques.
J'avais constaté au début de l'expérience que l'eau colorée en rouge qui jaillissait par les veines hépatiques était sucrée /.../. Je laissai ce foie soumis au lavage continue pendant 40 minutes sans interruption

L'expérience du foie lavé ? (Rémi Cadet 2008)

Alors le foie fut enlevé et soustrait à l'action du courant d'eau; et je m'assurai que sa décoction (= le liquide qui s'en échappait) ne donnait aucun signe de réduction du liquide cupro-potassique (c'est un test qui permet de détecté les sucres comme le glucose) /.../, ni aucune trace de fermentation. avec la levure de bière (autre signe d'absence de glucose !)
/.../J'abandonnai alors dans un vase ce foie à température ambiante, et en revenant vingt-quatre heures après, je constatai que cet organe bien lavé de son sang, que j'avais laissé la veille complètement privé de sucre, s'en trouvait alors pourvu très abondamment.

Claude Bernard conclut :
Cette expérience si simple, dans laquelle on voit renaître sous ses yeux la matière sucrée en abondance dans un fois qui a été complètement débarassé ainsi que de son sang, au moyen d'un lavage, nous prouve clairement qu'il existe dans un foie frais deux substances :
1° Le sucre trpès soluble dans l'eau et qui est emporté avec le sang par le lavage.
2° Une autre matière assez peu soluble dans l'eau pour qu'elle soit restée fixée au tissu hépatique après que celui-ci avait été lavé durant quarante minutes.
Claude Bernard prouve donc que le foie est capable de libérer du sucre - du glucose - et de deviner une autre substance qu'il ne pouvait pas encore identifier à l'époque : le glycogène .Il identifia du même coup la fonction glycogénique du foie.