NUTRITION

Besoins quantitatifs énergétiques

Pratiquement toute l'énergie dépensée pour le maintien structural se transforme en chaleur, directement dissipée ou utilisée pour l'évaporation de l'eau excrétée (poumons, surface cutanée). En ce qui concerne la dépense physique d'énergie (travail musculaire), elle varie considérablement selon l'activité du sujet. Étant donné le faible rendement de la machinerie biologique (de l'ordre de 15 p. 100) tout travail physique s'accompagne d'une perte obligatoire d'énergie sous forme de chaleur, de cinq à sept fois supérieure au travail effectif.

Généralement, on distingue dans la dépense énergétique de l'homme deux composantes : la dépense métabolique d'entretien ou de repos, dépense dite basale correspondant à la vie végétative, et la dépense supplémentaire qui permet l'activité physique. En fait, l'activité intellectuelle consomme peu d'énergie, comparativement à l'activité nerveuse permanente, qui consomme environ 20 p. 100 de l'énergie totale (tabl. 4). Pratiquement, à la dépense énergétique basale, de l'ordre de 1 600 kilocalories (kcal) par jour, soit 6 700 kilojoules pour l'adulte, on ajoute 800 kcal, ce qui donne un total de 2 400 kcal par jour et par homme (tabl. 5), environ 10 000 kilojoules (kj). Cette valeur moyenne 2 400 est à moduler entre 2 000 et 3 000 kcal selon différents facteurs d'ordre physiologique (sexe, stade de développement, caractères morphologiques) ou autres (température environnante).

Quant à la dépense énergétique associée à l'exercice physique, travail ou sport, elle est très variable dans le temps et d'un individu à l'autre.

Chez l'enfant en croissance s'ajoute le coût énergétique de la synthèse de la nouvelle matière vivante, estimé à 5 kcal par gramme de matière produite. Dans le cas de la femme enceinte ou allaitante intervient le coût énergétique de production du lait, estimé à 1 200 kcal par litre. À la suite d'agressions telles qu'une infection ou une intervention chirurgicale, la restauration des pertes corporelles exige au moins autant d'énergie que la valeur énergétique des matériaux cellulaires reconstitués.

Dans la couverture des besoins énergétiques, l'apport par les différentes classes d'aliments est théoriquement indifférent, sur la base de leurs équivalents énergétiques : glucides 4 kcal par gramme, lipides 8, protéines 4. En fait, les besoins structuraux, ainsi que les contingences métaboliques cellulaires, imposent une répartition équilibrée puisque ces aliments ne sont interchangeables que pour leur potentiel énergétique et non pour leur utilité qualitative. À cet égard, les nutritionnistes se sont attachés à définir les proportions optimales des trois grandes classes de nutriments. La proportion équilibrée recommandée, qui doit être considérée comme un ordre de grandeur plutôt qu'une règle impérative, est la suivante : glucides 60 p. 100 de l'apport énergétique (soit 350 g pour un apport total de 2 400 kcal), lipides 27 p. 100 (soit 80 g), protéines 13 p. 100 (soit 80 g).

L'intérêt qualitatif des aliments consommés ne peut être négligé du fait de ses répercussions physiopathologiques. Aussi recommande-t-on : dans le cas des glucides, 2/3 de sucres complexes (amidon) à absorption lente, 1/3 de saccharose (sucre) à absorption rapide ; dans le cas des lipides, 2/3 d'acides gras insaturés (huiles végétales), 1/3 d'acides gras saturés (graisses animales) ; dans le cas des protéines, 1/2 animales, 1/2 végétales.

Besoins qualitatifs

Acides aminés indispensables

Les besoins protéiques qualitatifs sont des besoins en acides aminés qui permettront la synthèse des protéines structurales, des protéines enzymes et des protéines de transport. Étant donné que, parmi les vingt acides aminés en jeu, l'homme est incapable de synthétiser, de façon absolue, ou à une vitesse suffisante pour ses besoins, dix acides aminés particuliers (11 dans le cas de l'enfant), ces acides aminés indispensables spécifiques de l'homme doivent être apportés par les protéines des aliments. Ils doivent être apportés, non seulement en quantités convenables, mais encore en proportions définies dans le cadre d'un équilibre des acides aminés disponibles pour une utilisation cellulaire optimale. Comme l'homme ne possède pas, au sens physiologique du terme, de réserves d'acides aminés, et comme la dégradation et le renouvellement des protéines sont constants, l'apport équilibré des acides aminés est une nécessité quotidienne (tabl. 6).

L'approche expérimentale des besoins protéiques a révélé que, même sans apport alimentaire protéique chez un sujet à jeun, par exemple, l'élimination d'azote aminé dérivé du catabolisme des acides aminés est constante ; près de 3 g par jour sous forme d' urée éliminée par l'urine, et près de 1 g par jour sous forme de pertes fécales (cellules intestinales renouvelées) ; sans compter des pertes mineures (productions cutanées, pertes sexuelles). Ceci montre la nécessité vitale d'une alimentation azotée.

La qualité nutritionnelle des protéines alimentaires est quantifiée par trois critères de nature chimique :

– indice chimique de Block et Mitchell (rapport du pourcentage d'acide aminé limitant primaire dans la protéine au pourcentage de cet acide aminé dans la protéine d'œuf référence) ;

– utilisation biologique (rapport azote retenu/azote ingéré) ;

– valeur biologique (azote retenu/azote absorbé par l'intestin).

Alors que les aliments végétaux (soja excepté) sont de qualité médiocre les aliments animaux, grâce aux synthèses bactériennes d'acides aminés dans le rumen des herbivores, sont de bonne qualité. Néanmoins, l'association de protéines végétales complémentaires (céréales déficientes en lysine plus légumineuses déficientes en méthionine) est justifiée.

Besoins minéraux

Parmi les cations minéraux, les métaux monovalents sodium et potassium sont quantitativement les plus importants en raison d'échanges rapides entre les cellules et le milieu intérieur. Le potassium est intracellulaire (de l'ordre de 3 g par kilogramme de muscles) alors que le sodium est extracellulaire (de l'ordre de 3,5 g par litre de plasma sanguin). Les mouvements et l'excrétion rénale de ces cations, réglés par les hormones du cortex surrénalien, sont liés strictement au métabolisme hydrique, et sont accrus par l'exercice physique et par un climat chaud. Les besoins de l'homme adulte en Na⁺ et K⁺ sont de l'ordre de 2 g par jour couverts par le sel alimentaire (NaCl).

Le chlore Cl^– est le principal anion du milieu extracellulaire, en relation avec Na⁺ ; le besoin quotidien est de l'ordre de 7 g. Le sel de cuisine ClNa, ajouté aux aliments, apporte ces deux minéraux. Pratiquement, l'excès est beaucoup plus à craindre que la carence.

En ce qui concerne les minéraux à fonction structurale, essentiellement le calcium du squelette et des dents les besoins, proportionnellement plus importants pour le jeune, sont de l'ordre de 0,8 g par jour pour l'enfant et l'adulte, et de 1 g pour la femme enceinte et la mère allaitante. Il convient de signaler le risque de mauvaise absorption intestinale du calcium associé d'une part à la présence dans les aliments végétaux de composés organiques (acides phytiques) complexant le calcium, d'autre part, à la carence en cholécalciférol (improprement appelé vitamine D₃). Dans le cadre de l'équilibre phospho-calcique, les apports recommandés de phosphore et de calcium sont identiques, de 0,5 à 1 g par jour. Le besoin en magnésium est 2 fois moindre que le besoin en calcium.

Dans le domaine de la nutrition minérale (n'oublions pas nos besoins en oxygène !), rappelons l'importance de l'eau (fig. 3), qui constitue les deux tiers de notre organisme. L'eau est le véhicule naturel des sels minéraux et des produits d'excrétion et le métabolisme minéral est commandé par le métabolisme hydrique. Le besoin en eau de l'homme adulte est, en climat tempéré, de l'ordre de 2 l par jour, apportés non seulement par les boissons, mais aussi par les aliments solides, surtout végétaux, qui contiennent jusqu'à 90 p. 100 de leur poids en eau. Le caractère indispensable de l'apport d'eau est révélé par le risque de déshydratation, rapidement mortelle chez l'enfant. La résistance de l'adulte au manque d'eau est de l'ordre de quelques jours seulement.

Minéraux oligoéléments

Le fer est essentiel en tant que constituant non seulement de l'hémoglobine des hématies (3 g sur les 4 g de fer de l'organisme), transporteur de l'oxygène, mais aussi des cytochromes cellulaires, transporteurs d'électrons dans la chaîne respiratoire mitochondriale, et en tant que cofacteur de divers systèmes enzymatiques. Bien que l'absorption intestinale du fer soit limitée, l'apport alimentaire satisfait généralement le besoin de l'homme, de l'ordre de 10 à 20 mg par jour (le Fe de l'hémoglobine est recyclé), grâce à une régulation efficace de l'absorption et du transport ; le besoin est supérieur chez la femme.

Un certain nombre d'oligoéléments, généralement cofacteurs enzymatiques, sont indispensables à l'homme à l'état de traces. Citons entre autres les métaux – cuivre, manganèse, zinc, cobalt, molybdène –, et les halogènes – iode (fonction thyroïdienne) et fluor (ossification).

Vitamines

On sait que les vitamines sont généralement précurseurs de composés à fonctions coenzymatiques, essentiels à la machinerie métabolique de la cellule. Leur connaissance est en pratique associée aux maladies de carence dont les symptômes cliniques sont classiques, bien que difficiles à relier à leurs fonctions métaboliques, comme on le verra plus loin. Les besoins en vitamines sont généralement de l'ordre de quelques milligrammes par jour, jusqu'à 50 mg pour la vitamine C (acide ascorbique), et seulement quelques microgrammes pour la vitamine B₁₂ (cobalamine).

L'homme est incapable de synthétiser les vitamines dont il a besoin, à deux exceptions près : d'une part la vitamine B₂ (niacine), d'autre part la vitamine D₃ ( cholécalciférol). En effet, les mammifères synthétisent, mais en quantité très insuffisante par rapport à leurs besoins, la niacine à partir du tryptophane, acide aminé indispensable. Par ailleurs, le cholécalciférol est synthétisé par la peau, grâce aux radiations U.V. solaires, à partir du cholestérol ; en conséquence, le terme vitamine n'est pas correct pour D₃, au moins pour l'homme, et il est important pour ce dernier de bénéficier des rayons solaires, particulièrement en phase de développement et de croissance.

Pour la plupart des vitamines, il est difficile d'établir des apports alimentaires recommandés, cela pour différentes raisons. De façon générale, les bactéries symbiotiques de la flore intestinale synthétisent la quasi-totalité des vitamines indispensables à l'homme (à l'exception des vitamines D, A et C), et l'apport d'origine bactérienne, variable et difficile à quantifier, est probablement du même ordre que l'apport d'origine alimentaire. La preuve en est l'observation d' avitaminoses consécutives à l'administration par voie orale de drogues antibactériennes comme les sulfamides. Remarquons que, dans des conditions intestinales pathologiques (entérite), ou par compétition avec les vitamines apportées par les aliments, les bactéries intestinales peuvent aussi être cause d'avitaminoses.

Étant donné leurs fonctions coenzymatiques, notamment de transport d'hydrogène et d'électrons dans la chaîne respiratoire, il existe une relation quantitative entre activité métabolique et besoins vitaminiques, en fonction de la nature des nutriments utilisés. Ainsi le besoin en vitamine B₁ (thiamine) est de l'ordre de 1 mg pour 1 000 kcal glucidiques.

Enfin, le besoin cellulaire en vitamines peut être couvert à court terme par les réserves vitaminiques de l'organisme telles que réserves hépatiques pour les vitamines A et B₁₂. De façon pratique, une alimentation variée équilibrée exclut les risques de carences. Au contraire, une alimentation monotone, généralement à bases de glucides végétaux (manioc, riz), est presque toujours à l'origine de déficiences multiples.

Bases physiologiques

Physiologiquement, la prise alimentaire est réglée par un mécanisme métabolique à commande neuro-hormonale qui ajuste la consommation au besoin énergétique et stabilise les réserves et le poids de l'organisme humain, au moins à long terme. À court terme (journalier) se déroule un cycle de consommation d'aliments, avec mise en réserve et mobilisation des nutriments énergétiques.

Les centres de commande de cette régulation, soumis à l'intervention de l' hypothalamus qui détecte les signaux métaboliques (glycémie, insuline) de faim et de satiété, sont des centres nerveux à localisation cérébrale : le centre de la faim (hypothalamus ventro-latéral) déclenche la prise alimentaire (appétit) et le centre de la satiété (hypothalamus ventro-médian) arrête la prise alimentaire. Ces deux centres sont en connexion permanente, le second inhibant le premier. Outre les signaux métaboliques, interviennent des signaux sensoriels d'ordre olfactif, gustatif et mécanique (distension de l'estomac). À la composante métabolique de la commande s'ajoutent des signaux émanant des cellules adipeuses (leptine) et de la muqueuse stomacale (ghréline) en conflit éventuel avec une composante sensorielle affective qui est susceptible de l'emporter sur la première, conduisant à l'hyperphagie et à l'obésité.

À l'opposé de l'obésité, l'anorexie mentale, qui affecte surtout des adolescentes, conduit à un état de carences et de dénutrition.

Facteurs socioéconomiques

Globalement, le comportement alimentaire de l'homme, s'il est informé et sensibilisé à la qualité, averti aussi des risques nutritionnels, devrait s'améliorer. Néanmoins les pressions que subissent les consommateurs et l'insuffisance d'exercice physique, entraînent souvent des prises alimentaires inadéquates (fig. 4).

Des contraintes économiques pèsent sur les pratiques alimentaires. Dans les sociétés rurales pauvres : les protéines animales sont des aliments de luxe, et les légumineuses deviennent de prix élevé. Dans les sociétés industrialisées, la baisse de consommation d'aliments végétaux, apportant des composés cellulosiques non digérés mais utiles (fibres alimentaires), entraîne des altérations du transit intestinal.

Évaluation de l'état nutritionnel

L'évaluation de l'état nutritionnel est fondée d'une part sur l'examen biomédical, d'autre part sur la confrontation entre disponibilités et consommations alimentaires et apports recommandés.

L'examen biomédical est d'ordre clinique, particulièrement dans les cas de malnutritions aiguës, et anthropométrique : rapports poids/âge, poids/taille représentatifs de la croissance, pli cutané indice de l'adiposité sous-cutanée, ou biochimique : hémoglobine sanguine, protéines sériques, taux vitaminiques sériques. Outre les difficultés pratiques de certains de ces examens sur le terrain, une difficulté théorique d'interprétation réside, compte tenu du polymorphisme humain, individuel ou ethnique, dans l'adoption des standards biologiques de référence, caractéristiques d'un état ou d'un développement « normal ».

Dans la classification de Gomez fondée sur l'importance du déficit pondéral de l' enfant relativement au poids moyen à cet âge, un déficit de 10 à 25 p. 100 du poids moyen est l'indice d'une malnutrition légère (1^er degré), un déficit de 25 à 40 p. 100 l'indice d'une malnutrition modérée (2^e degré) et un déficit de plus de 40 p. 100 l'indice d'une malnutrition grave (3^e degré). Indépendamment du déficit pondéral, la présence d'œdèmes nutritionnels importants situe l'enfant dans la malnutrition du 3^e degré (Bengoa).

La qualité de la relation nutrition-développement est reflétée par le taux de la mortalité infantile. Encore est-il difficile de faire la part du facteur malnutrition et celle du facteur infection, ces deux facteurs étant généralement associés et en interaction réciproque. La mortalité infantile entre 1 et 5 ans est considérée comme un bon indicateur de la situation nutritionnelle des différents pays. Dans les pays en développement elle peut être 30 fois supérieure à celle des pays développés. C'est dans cette tranche d'âge que la réduction de la mortalité a été le plus marquée.

Pour l'ensemble d'une population, l' espérance de vie (ou vie moyenne des individus) est également un indicateur significatif de l'état de santé et de l'état nutritionnel, avec les mêmes réserves d'interprétation au sujet de l'association malnutritions-infections. Généralement supérieure à 75 ans dans les pays développés, elle est inférieure à 50 ans dans nombre de pays en développement.

Les enquêtes nutritionnelles portent sur la consommation alimentaire en liaison avec l'état de santé de l'adulte, de développement et de santé de l'enfant. Difficile à saisir au niveau individuel, la consommation alimentaire est évaluée au niveau familial et au niveau du pays par confrontation des données de productions agricoles et de flux importation-exportation des produits alimentaires. Une difficulté d'interprétation résulte du manque d'accord concernant les apports alimentaires recommandés comme optimaux. Outre l'imprécision éventuelle des données disponibles, une évaluation aussi globale masque, aussi bien dans les pays développés que dans les pays en développement, l'existence de sous-groupes plus ou moins importants de sous-alimentés et de suralimentés.

Carences énergétiques et carences protéiques

En pratique les besoins énergétiques des organismes sont prioritaires devant leurs besoins structuraux. Pendant la carence énergétique, tous les nutriments disponibles sont immédiatement utilisés ; les acides aminés sont oxydés de façon prématurée, ce qui provoque une carence protéique. De la même façon, un déséquilibre entre les acides aminés indispensables apportés par les aliments affecte leur utilisation structurale en tant que constituants des protéines cellulaires et entraîne leur oxydation prématurée. Ainsi, l'utilisation métabolique des acides aminés dépend strictement du contexte énergétique et non de leur seule qualité nutritionnelle. La carence protéique est soit primaire, soit secondaire à une carence énergétique.

La carence énergétique par défaut d'apport affecte de façon critique le jeune en développement. Ses manifestations modérées ou sévères sont : retard de croissance de l'enfant, amaigrissement, inactivité physique. La forme grave est le marasme, dont l'échéance plus ou moins rapide est la mort de l'enfant.

Généralement associée à la précédente, la carence protéique se traduit par des manifestations cliniques du style retard de développement, et par des symptômes spécifiques : œdèmes des chevilles et des mains, lésions cutanées, dépigmentation des cheveux, troubles digestifs (diarrhées qui, par défaut d'absorption intestinale, accentuent la carence), atteinte du système nerveux et du comportement intellectuel et relationnel. La forme aiguë grave est le kwashiorkor, terme extrait d'un dialecte africain signifiant littéralement premier-second (enfants). Le kwashiorkor affecte particulièrement la tranche d'âge 1 an-2 ans et correspond à la période de transition nutritionnelle du sevrage.

Dans la prévalence et l'échéance des malnutritions par carence protéo-énergétique, on doit invoquer, en mortalité et en morbidité, l'incidence fréquente des infections et parasitoses associées. Les infections courantes chez l'enfant sont la rougeole et la coqueluche ; les parasitoses, aussi bien chez l'adulte que chez l'enfant, le paludisme, la bilharziose, les parasites intestinaux (ankylostomes).

L'interrelation infection-nutrition est complexe (fig. 5), car, si l'infection, notamment intestinale, accentue la malnutrition, la malnutrition altère les défenses de l'organisme contre l'infection. La malnutrition protéique affecte particulièrement la défense immunitaire cellulaire (lymphocytes) plus que la défense humorale (anticorps).

Carences lipidiques

Les manifestations de carence en acide linoléique oméga 6 et/ou linoléique oméga 3, acide gras indispensable, observées chez l'animal mais rarement chez l'homme, sont : retard de croissance, dermatites, grande susceptibilité aux infections, mais non certains états de dépression, contrairement à des allégations fallacieuses.

Carences en micronutriments

Carences vitaminiques

Alors que l'ère clinique des carences vitaminiques aiguës appartient au passé, à l'exception de la carence en vitamine A, les carences modérées ou subcarences sont encore communes. Ces carences, liées à une alimentation insuffisante ou déséquilibrée, affectent de façon plus ou moins invalidante les groupes vulnérables (enfants, femmes enceintes et vieillards), y compris dans les classes aisées des pays développés. Par ailleurs, l'évolution des régimes alimentaires, la pratique abusive de l'alcool, du tabac, de certains médicaments, associés à la civilisation urbaine, augmentent les besoins en certaines vitamines.

La carence en vitamine A ( rétinol ou axerophtol) entraîne un retard de croissance de l'enfant (en Afrique, en Asie, en Amérique du Sud), des altérations de l'œil et des fonctions visuelles, et des troubles de la reproduction. Le défaut de vitamine A est la cause principale, unique ou partielle, de la cécité des jeunes enfants dans les pays en développement. Facteur de croissance et de différenciation cellulaire (ou « antixérophtalmique »), la vitamine A fait défaut dans certains états associant malnutrition et infection.

Généralement associée à la malnutrition protéo-énergétique, la carence en vitamine A affecte significativement l'enfant de 2 à 4 ans. Facteur de croissance, la vitamine A est également un facteur de défense immunitaire, dont le mécanisme n'est pas élucidé. La vitamine A est donc généralement impliquée dans la pathologie des associations malnutrition-infections.

Bien que les manifestations sévères de carence en vitamine D, rachitisme chez l'enfant, ostéomalacie chez l'adulte – soient devenues rares, les formes modérées et légères sont encore répandues : retard de développement physique et mental, déformations du squelette. L'absorption intestinale du calcium est défectueuse, ainsi que sa disponibilité vis-à-vis de son utilisation cellulaire et spécialement par le tissu osseux. La malnutrition calcique peut d'ailleurs résulter non seulement d'un défaut d'apport de vitamine ou de calcium, mais aussi d'altérations pathologiques des organes, rein et foie, qui interviennent dans la conversion de la vitamine D en ses formes métaboliques actives.

Étant donné que la « vitamine D₃ » animale n'est autre que le cholécalciférol synthétisé par la peau grâce à l'intervention des rayons UV solaires, la carence en cholécalciférol est une carence d'irradiation solaire. D'où le risque de carence dans les pays tempérés et, paradoxalement, dans les pays ensoleillés où l'on se protège du soleil (bassin méditerranéen, tropiques). La carence affecte significativement les nourrissons et les jeunes enfants jusqu'à deux ans, mais aussi les vieillards. La malnutrition calcique peut aussi résulter de pathologies d'organes (foie, rein) qui interviennent dans l'utilisation de la vitamine D. L'ostéoporose, diminution et fragilité de la masse osseuse qui affecte les femmes ménopausées et les sujets âgés, résulte d'une carence calcique associée à l'hypervitaminise D.

Les carences spécifiques ou associées en vitamine B₁₀ ( acide folique), et en vitamine B₁₂ (cobalamine) sont à l'origine d' anémies nutritionnelles aussi bien que la carence minérale en fer. L'anémie macrocytaire signe une carence folique et l'anémie pernicieuse de Biermer une carence en B₁₂, les jeunes enfants et les femmes enceintes étant les groupes les plus vulnérables. On observe aussi chez la femme enceinte un risque de malformation du fœtus (développement nerveux défectueux, spina bifida) en cas de carence en acide folique.

En ce qui concerne la vitamine B₁₂, absente des aliments végétaux et d'origine exclusivement bactérienne (flore intestinale) ou animale (foie lieu de stockage), le risque de carence est effectif chez les végétariens. Pour une raison différente, défaut d'un facteur protéique d'origine stomacale indispensable à l'absorption intestinale de la vitamine, les individus privés d'estomac, ou dont les fonctions gastriques sont altérées, sont susceptibles de carence en B₁₂.

La carence en vitamine B₁ ( thiamine), qui affecte essentiellement les populations dont le régime est à base de riz décortiqué (l'enveloppe de grain contient la vitamine) touche actuellement surtout les enfants :

le béribéri infantile, aux manifestations très variées : cardio-vasculaires, respiratoires, œdèmes, et de diagnostic difficile, est souvent cause de mort subite du nourrisson. La thérapeutique par injection de thiamine est radicale.

Le scorbut, manifestation aiguë de carence en vitamine C ( acide ascorbique), qui affecte les dents et les tissus conjonctifs, est devenu très rare. Les individus atteints sont des enfants ou des vieillards ne consommant pas assez de fruits, des adultes alcooliques.

La pellagre, causée par une carence en vitamine PP (niacine prévenant la pellagre), affecte encore les populations pauvres dont le régime alimentaire est un régime monotone à base de maïs. En effet le tryptophane, acide aminé indispensable en trop faible proportion dans les protéines du maïs, est partiellement converti par l'animal en niacine, d'où une carence double, en tryptophane et en niacine. La pellagre se manifeste par des troubles dermiques (peau, langue), intestinaux (diarrhées) et des troubles nerveux allant jusqu'à la démence.

Carences minérales

Les carences minérales concernent essentiellement les nombreux métaux à fonction structurale (calcium) et à fonction métabolique comme le fer et les oligo-éléments, mais aussi l'iode et le fluor. Les plus à craindre sont les carences en fer (anémies), en zinc, et en magnésium.

La carence en iode est révélée physiquement par le goitre, hypertrophie compensatrice de la glande thyroïde. Dans les cas graves, le manque d'hormones résultant de l'hypothyroïdie (qui peut avoir d'autres causes que la carence en iode) entraîne un retard du développement physique et mental de l'enfant (crétinisme).

Le traitement des carences en iode minéral s'impose : supplémentation en iode ou en iodate du sel ordinaire (proportion 2 à 4 mg pour 100 g). En Colombie, cette mesure introduite vers 1950 a réduit de façon spectaculaire la prévalence du goitre. C'est au chimiste français Boussingault (qui constatait que le sel marin est riche en iode) que revient le mérite du traitement.

En ce qui concerne le fluor, on sait que sa carence est associée à des défauts de minéralisation des os et des dents (caries). Étant donné que le fluor est un puissant inhibiteur des enzymes cellulaires, la supplémentation minérale en fluor doit être rigoureusement contrôlée : au plus 1 mg par jour chez l'enfant. En fait, la carence en fluor, apporté par l'eau de boisson et les aliments végétaux, est très rare, et l'on doit plutôt craindre les excès de fluor (fluorose de l'homme et des animaux).

La carence en zinc est généralement associée à la malnutrition protéo-énergétique, encore que les répercussions respectives soient difficilement discernables. De par la participation du Zn au fonctionnement de près de 70 métallo-enzymes, les répercussions de sa carence sur le métabolisme intermédiaire, notamment sur le bilan azoté, sont multiples. Rappelons son incidence sur les protéines sériques transportant le rétinol vitamine A et les hormones thyroïdiennes.

Plus que les carences en vitamines, acide folique et cobalamines (B₁₂), la carence en fer est la cause principale d'anémies nutritionnelles définies par le défaut d'hémoglobine sanguine, moins de 10 g par litre. Diverses maladies parasitaires peuvent contribuer à cette anémie ferriprive.

Excès alimentaires

Ici, le déséquilibre du bilan énergétique d'un individu résulte d'un excès de l'apport énergétique alimentaire relativement à ses dépenses énergétiques. Dans le style de vie des sociétés industrielles avancées, l'excès résulte (fig. 4) à la fois d'une alimentation excessive – plus de 3 000 kcal/jour – et d'un manque d'activité physique.

On connaît les maladies métaboliques nutritionnelles de notre civilisation : obésité (dépôt excessif de réserves énergétiques lipidiques non seulement chez l'adulte mais aussi chez l'enfant), diabète (altération pathologique de l'utilisation des sucres), athérosclérose (dépôts lipidiques dans le système cardio-vasculaire, réduisant la circulation sanguine).

La consommation excessive d'aliments d'origine animale, riches en protéines de très bonne qualité mais aussi en lipides liés de moins bonne qualité (saturés, cholestérol) est corrélée avec une fréquence élevée des cancers de l'intestin (côlon) et des maladies cardio-vasculaires. La goutte, maladie métabolique caractérisée par le dépôt d'acide urique dans les articulations, est liée à une consommation excessive de viande, riche en purines.

L'excès d'aliments d'origine animale est concomitant du défaut (sauf régimes dits « méditerranéens ») d'aliments d'origine végétale apportant notamment, outre des vitamines et des minéraux en bonnes proportions, des lipides insaturés (huiles) et des composés cellulosiques (fibres alimentaires) qui facilitent le transit intestinal et limitent l'absorption, au risque de favoriser certaines carences, notamment minérales.

Outre son incidence énergétique, la consommation excessive d'alcool entraîne des carences (protéique et vitaminique) et des pathologies cellulaires hépatiques et cérébrales. Mais le vin rouge apporte un polyphénol, le resvératrol, considéré comme antioxydant.

Excès de micronutriments

Chez l'homme, les excès vitaminiques ont pour cause des surdosages à finalité thérapeutique ou préventive injustifiés. Pratiquement trois vitamines sont en question : l'acide ascorbique (vitamine C), l'ergocalciférol (vitamine D₂), et éventuellement la vitamine A.

Dans les pays développés, l'excès minéral le plus répandu et le plus à craindre est l'excès de sodium, apporté par le chlorure de sodium (sel de cuisine). Alors que le besoin journalier en chlorure de sodium est de l'ordre de 3 g, la consommation courante est de l'ordre de 10 g, allant jusqu'à 30 g par jour. Or, la consommation excessive de sel favorise considérablement le risque d'hypertension artérielle, elle-même corrélée aux maladies cardio-vasculaires.

Étant donné que les individus sont spécifiquement susceptibles d'hypertension et sensibles à l'excès de sel, cet excès alimentaire ne fait que révéler un défaut métabolique d'ordre cellulaire : l'altération des fonctions membranaires réglant les flux du sodium et du potassium entre la cellule et le milieu environnant, se traduisant par une diminution de sortie du sodium et une augmentation d'entrée du potassium (R. Garay et P. Meyer).