vignette|Tableau du métabolisme de base chez l'humain Le métabolisme de base (MB), métabolisme basal, métabolisme de repos ou indice métabolique (de base), correspond aux besoins énergétiques « incompressibles » de l'organisme, c’est-à-dire à la dépense d'énergie minimale quotidienne permettant à l'organisme de survivre. Le MB correspond à la dépense minimale d'énergie nécessaire pour un individu à jeun, au repos et dans des conditions de thermoneutralité. Les besoins quotidiens du métabolisme de base, des processus de thermorégulation et de l'activité physique correspondent à la demande d'énergie quotidienne. Ils sont exprimés en joules ou en calories par jour, ou en watts.
Au repos, l’organisme consomme en effet de l’énergie pour maintenir en activité ses fonctions (cœur, cerveau, respiration, maintien de la température du corps), via des réactions biochimiques (qui utilisent l'ATP). Il est différent des besoins énergétiques que l'alimentation ou les réserves (en cas de jeûne) doivent fournir, plus élevés lorsque les organismes sont actifs, ce qui est généralement le cas, et sous l'influence de la température extérieure et des conditions météorologique (vent, pluie) ; ou plus rarement plus bas en cas d'hibernation.
Chez les vertébrés, le métabolisme de base représente habituellement un à deux tiers de la dépense d'énergie quotidienne.. Chez l'homme sédentaire, il représente 60 à 70 % de la demande d'énergie quotidienne..
Le métabolisme de base des humains Le métabolisme de base des humains dépend de la taille, du poids, de l’âge, du sexe et de l’activité thyroïdienne. Le métabolisme basal diminue avec l'âge, de 2 à 3 % par décennie après l'âge adulte. Les enfants ont par contre un métabolisme basal deux fois plus élevé que celui des adultes.
À titre d'exemple, le métabolisme de base pour un homme de , mesurant et pesant est d'environ (). Celui d'une femme de , mesurant et pesant est d'environ (). Avec la correction correspondant à une activité sédentaire (x 1,37, voir plus bas), leurs besoins alimentaires seront respectivement () et ().
Lorsque la thermorégulation maintient un haut niveau de métabolisme au repos, les physiologistes parlent de tachymétabolisme (animaux tachymétaboliques). Lorsque les animaux sont capables de tomber dans un état léthargique semblable à la mort en attendant que les conditions redeviennent favorables à la reprise d'activité, les physiologues parlent de bradymétabolisme (animaux bradymétaboliques).
À cette dépense énergétique de repos s'ajoutent deux types de métabolismes : métabolisme post-prandial : dépense calorique consécutive à un repas (manger consomme de l'énergie : ADS = Activité dynamique spécifique) ; métabolisme de l'exercice : dépense calorique consécutive à un effort physique ou du cerveau pendant un travail intellectuel ou de concentration intense (examens, conduite automobile...). Ce besoin est difficilement quantifiable étant donné qu'il varie d'un individu à l'autre et d'une situation à l'autre, mais on l'estime en équivalent métabolique.
Valeurs numériques Mesure
Dès la fin du , Lavoisier mesurait le « feu de la vie » en quantifiant la chaleur produite par un cochon d'Inde au moyen d'une enceinte entourée de blocs de glace..
Si la mesure du taux métabolique est relativement aisée pour les mammifères (animaux homéothermes et d'assez grande taille), elle relève du défi pour les invertébrés de petite taille. En 2018, une étude microcalorimétrique a permis de mesurer le taux métabolique d'un crustacé de quelques microgrammes, une puce d'eau (Daphnia) : entre en fonction de l'âge ()..
Modèles Plusieurs formules ont été proposées pour estimer le métabolisme de base.
La formule de Harris et Benedict recalculée par Roza et Shizgal (1984) : hommes : , femmes : , où : est le métabolisme de base en kilocalories, la masse en kilogrammes, la taille en mètres, l'âge en années.
Mais c'est la formule de Black (1996) qui est actuellement la référence, en particulier dans le cas des sujets en surpoids et des personnes âgées (de plus de ) : hommes : , femmes : .
Soit, exprimée en kilocalories ( = ) : hommes : , femmes : .
+Besoins caloriques quotidiens moyens estimés en fonction de l'activité(pour un MB de 1650 kcal environ)activitéMode de calculKilocaloriesHomme et femme sédentaires Métabolisme de base x 1,37 2261Homme et femme actifs Métabolisme de base x 1,55 2558Homme et femme sportifs Métabolisme de base x 1,80 (voire x 2) 2971
Statistiques Le tableau ci-dessous. permet l'estimation des besoins caloriques (métabolisme de base + dépenses caloriques d'activité) en fonction de l'intensité de l'activité (sédentaire ou actif), compte tenu de l'âge, du sexe et du poids du sujet. Un coefficient constant est appliqué au métabolisme basal pour obtenir les besoins caloriques d'un sujet sédentaire (sed = MB x 1,37) et d'un sujet actif (actif = MB x 1,55). Dans le langage courant, les termes 'sédentaires" et 'actifs' sont employés de façon vague. Les coefficients 1,37 et 1,55 peuvent ne pas du tout représenter la réalité qu'ils recouvrent. Les chiffres ci-dessous sont de simples ordres d'idées.
SexeTaillePoids25 à 30 à 35 à 40 à 45 à 50 à Plus de MBsedactifMBsedactifMBsedactifMBsedactifMBsedactifMBsedactifMBsedactifHomme120222030413441217129753366213129193303209628713249206628303202202427733137197327023057de à 115217529803371212729153298208828603236205428133183202427733137198327163073193326482996de à 110212929173300208328533228204428003168201027543116198127143071194126593009189225922932de à 105208228523227203727903157199927383098196626933047193726543003189826002942185025352868de à 100203427863152198927263084195226753026192026312977189225932933185425402874180724762801de à 95198427193076194126593009190526102952187425672904184625302862180924782804176324162733de à 90193426492997189125912932185625432877182625012830179924652789176324152732171823542663de à 85188125772916184025212852180624742799177624332753175023982713171523502658167222902591de à 80182725032832178724492770175424032719172523642674170023292635166622822582162422242517de à 75177224272746173323742686170023302636167322922593164822582555161522132503157421572440de à 120228231273538223330593460219130013396215529523340212429103292208128513225202827783144de à 115223630643466218729973391214729413327211128933273208128513225203927933160198727223080de à 110218929993393214129343319210128793257206728323204203727913157199627343093194526653015de à 105214129333318209428693246205528153185202127693133199227293087195226743025190226062948de à 100209128653241204528023171200727503111197427053060194626663016190626122955185825462880de à 95204027953162199627343093195826833036192626392986189826012943186025482883181324842810de à 90198827243081194526643014190826142958187725722909185025342867181224832809176724202738de à 85193426502998189225922933185725442878182625022831180024662790176324162733171923552664de à 80187925742912183825182848180324712795177424302750174823952710171323472655166922872588de à 75182124952823178224412762174823952710172023562666169523222627166122752574161822172509Femmede à 95169823262631166122752574163022332526160321962485158021642449154821202399151420752347de à 90165422662564161822172508158821752461156221402421153921092386150820662338147620222287de à 85160922052495157421572440154521162395152020822355149820522321146720102274143619672225de à 80156321422423152920952370150120562326147620222288145519932255142519532209139519112162de à 75151620762349148320312298145519932255143119602218141019322186138218932142135218522096de à 70146620092273143419652223140719282181138418972146136418692115133718312072130817922027de à 65141519392193138418962145135818612105133618302071131718042041129017671999126217291957de à 60136218652111133218252064130717912026128617611993126717361964124117011924121516641883de à 55130617892024127717501980125417171943123316891911121516651884119116311845116515961806de à 50124817091934122016721891119816411856117816141826116115901799113715581763111315251725de à 110189325942934185225372870181724902817178724492771176224132730172623652675168923142618de à 105185125362870181124812807177724352754174823952709172323602670168823122616165222632560de à 100180924782803176924242742173623782691170823392647168323052608164922592556161322102501de à 95176524172735172623652675169423202625166622822582164222492545160922042493157421562440de à 90171923552665168223042607165022612558162322242516160021922480156721472430153421012377de à 85167322922593163622422536160622002489157921642448155621322413152520892364149220442313de à 80162522262518158921772463156021372417153421022378151220712343148120292296144919862247de à 75157521582442154121112388151220712344148720382305146620082272143619672226140519252178de à 70152420882362149120422311146320042267143919712230141819432198138919032153135918622107de à 65147120152280143919712230141219342188138919022152136818752121134118372078131217972034
Facteurs affectant le métabolisme de base Génétique Les facteurs génétiques peuvent influencer jusqu’à 20 % de la variabilité interindividuelle de métabolisme basal. En effet, les dépenses énergétique de repos peuvent varier jusqu’à 500 kcal/jour d’une famille a l’autre. Alors qu’au sein de la même famille, la différence interindividuelle n’est que de l’ordre de 100 kcal/jour. Bien que l’influence attribuée aux facteurs génétiques ne peut pas être facilement séparé des facteurs environnementaux (habitudes de vies différentes entre les familles/pays voire groupes ethniques), il semble que l’origine ethnique influence le métabolisme basal.
Alimentation Il a été constaté qu'un effet fréquent des régimes alimentaires était d'abaisser le métabolisme de base, l'organisme se mettant sur un mode de réaction à la disette probablement hérité de la préhistoire. Ce phénomène est appelé thermogenèse adaptative. et explique l'effet yoyo des régimes. L'expérience montre que la plupart des régimes sont inadaptés puisqu'à la phase de perte de poids succède une phase en plateau, puis une reprise de poids.
Strictement parlant, lors d'un régime occasionnant une perte de poids importante, le métabolisme est diminué pour deux raisons : le corps est moins lourd et il nécessite par conséquent moins d'énergie pour l'entretenir ; le métabolisme de base est diminué par la thermogénèse adaptative, de 5 à 30 %.
Il semble que les régimes qui sont légèrement restrictifs, qui fractionnent les repas, qui sont plus riches en protéines (nutriments plus coûteux en énergie à digérer) et qui sont accompagnés d'exercices physiques (qui aident à maintenir la masse musculaire) provoquent moins l'effet yoyo. Les régimes riches en protéines font toutefois l'objet d'études aux résultats contradictoires..
D'autre part, puisque le métabolisme de base diminue avec l’âge, la masse musculaire s'amenuisant, l'alimentation doit être progressivement modifiée pour ne pas prendre de poids avec les années.
Activité physique Une activité physique régulière maintient un métabolisme de base à ses niveaux physiologiques habituels. L'exercice physique de longue durée provoque une augmentation du métabolisme, en particulier du catabolisme musculaire (oxydation des substrats présents dans le muscle), ce qui implique que, lors de la phase de récupération qui suit l'effort, le métabolisme de base se trouve toujours augmenté.
On peut aussi considérer que l'activité physique vient contrecarrer le catabolisme musculaire qui intervient lors d'un régime parce que l'organisme, en cas de déficit en énergie, ne puise pas seulement dans les réserves de graisses mais aussi dans les réserves de protéines musculaires (néoglucogénèse).
Enfin, le pourcentage de masse grasse et de masse musculaire a un effet sur le métabolisme de base. À poids égal, les graisses consomment moins d'énergie que les muscles. Augmenter la masse musculaire permet donc d'augmenter le métabolisme de base..
Composition corporelle