Modèle des compartiments chez l’homme

MODELE DES COMPARTIMENTS CHEZ L’HOMME

Pour modéliser de façon complète le corps, il a été défini des compartiments hydriques et des compartiments tissulaires.

Compartiments hydriques

L’eau représente 60% du poids du corps. Elle assure les échanges d’ions entre les différents tissus, mais aussi l’élimination des déchets. Ces échanges se font essentiellement par diffusion et par des mécanismes actifs (canaux ioniques) de la part des membranes cellulaires. On distingue le compartiment extracellulaire pour 1/3 comprenant les liquides interstitiels et le plasma (séparés par les parois des vaisseaux sanguins), et le compartiment intracellulaire pour 2/3 qui comprend l’eau se situant à l’intérieur des cellules .

Compartiments tissulaires 

On définit trois modèles :
➤ Modèle à deux compartiments
Il sert toujours de base dans l’élaboration de nouvelles équations et de théories [12] et oppose la masse grasse (MG) et le reste, la masse non grasse abusivement nommée masse maigre (MM) .

La graisse corporelle  est la somme du tissu adipeux (qui comprend en plus de l’eau) et de la MG (compartiment virtuellement dépourvu d’eau). La MG correspond aux lipides amorphes (principalement les triglycérides stockés dans les adipocytes), quelle que soit leur localisation anatomique. La MG est une réserve énergétique et est essentielle au maintien de la température du corps, ainsi que pour protéger les articulations et les organes internes. Sa densité est de 0,90 g/ml à la température du corps. Son excès, surpoids ou obésité, peut nuire à long terme entrainant notamment l’hypertension artérielle, les coronaropathies, le diabète de type 2 ou certains cancers (sein, colon). La MG varie en fonction du genre, de l’âge, de la morphologie .

Par ailleurs, le dépôt des graisses est différent selon le genre. Il se situe principalement au niveau abdominal chez les hommes (obésité androïde) qui expose plus à des complications cardiovasculaires et au niveau des hanches chez la femme (obésité gynoïde) qui expose à des troubles ostéo-articulaires notamment au niveau des parties portantes .

A contrario, un niveau de graisse corporelle trop faible peut entraîner une ostéoporose à un âge plus avancé, des règles irrégulières, voire une éventuelle infertilité. La MM est un ensemble complexe comprenant l’eau, les protéines, les os, les organes, en excluant la partie grasse. Le rapport entre l’eau et la MM définit l’hydratation de la MM (73,2 %). On peut diminuer de plus de 50% ses stocks graisseux sans prendre de risque (certains sportifs ayant jusqu’à 5% de MG). En revanche, une diminution de moitié de la masse de protéines augmente considérablement la mortalité, notamment de par la diminution des défenses immunitaires.

➤ Modèle à trois compartiments
Dans ce cas la MM est séparée en :

– Masse cellulaire active (MCA) ou Body Cell Mass (BCM) qui correspond à l’ensemble des cellules des différents organes et muscles. L’intensité du métabolisme de cette masse détermine les besoins énergétiques de l’organisme. La MCA correspond à un composant essentiel de la composition corporelle contenant les échanges d’oxygène, l’oxydation du glucose et est donc finalement le composant actif. La MCA se compose des protéines (l’essentiel des protéines de l’organisme), de l’eau intracellulaire, des minéraux intracellulaires et des polysaccharides [16] ;
– Eau extracellulaire qui correspond à l’ensemble des liquides interstitiels et au plasma. Elle constitue la masse liquidienne facilement échangeable pour le fonctionnement normal de l’organisme. Elles s’ajoutent à l’eau intracellulaire pour constituer l’eau corporelle totale. Le troisième compartiment est la MG.

➤ Modèle à quatre compartiments (voir Figure 6)
Un compartiment supplémentaire est introduit dans la MM, par rapport au modèle à trois compartiments : la masse minérale osseuse (MMO) qui correspond aux cristaux de phosphates tricalciques du squelette. Cette masse constitue l’essentiel de la masse minérale de l’organisme, sous forme de calcium. Brozek a identifié cinq compartiments qui s’avèrent plus pertinents pour d’écrire la composition corporelle et l’état nutritionnel [17] : l’eau extracellulaire, l’eau intracellulaire, la masse protéique, la MO et la MG.

MESURE DES COMPARTIMENTS

Il n’y a pas de méthode de mesure directe des compartiments. Seule l’analyse anatomique (dissection) permettrait d’obtenir la masse des compartiments. Toutes les méthodes sont donc des approches indirectes, avec des niveaux d’agressivité, de précision, et de simplicité de mise en œuvre variables. Du point de vue conceptuel, on distingue : les méthodes de quantification in vivo de constituants spécifiques de l’organisme, les méthodes d’estimation in vivo des compartiments, les méthodes de prédiction de la valeur d’un compartiment à partir de mesures anthropométriques (plis cutanés, circonférences, poids, taille) ou électriques.

Mesure des volumes d’eau 

On distingue les méthodes de mesure par dilution (méthode de quantification), les méthodes anthropométriques (méthode d’estimation) et les méthodes d’impédancemétrie (méthode de prédiction) pour évaluer la quantité d’eau des divers compartiments.

➤ Mesures par dilution [18]
Les mesures de volume hydrique par dilution reposent sur la mesure des concentrations de marqueurs  qui se répartissent soit uniquement dans le secteur extracellulaire soit dans toute l’eau du corps. Un volume V1 de marqueur ayant une concentration C1 est injecté au patient. Après un temps relativement long (jusqu’à 3h) on mesure la concentration de l’eau plasmatique C2. Le volume de répartition V2 du marqueur est donné simplement par V2=C1V1/C2 (conservation de la masse). Une correction peut être apportée en tenant compte de la quantité de marqueur contenue dans l’urine évacuée.

Il n’y a pas de traceur de l’eau intracellulaire ; c’est la différence entre l’eau totale et l’eau extracellulaire. Ces méthodes ne sont pas utilisées en routine car elles nécessitent un équipement lourd. Elles servent à étalonner d’autres méthodes.

➤ Mesures anthropométriques [18]
On trouve dans la littérature des corrélations donnant les volumes hydriques corporels en fonction de la taille, du poids, de l’âge et du genre du patient. Le tableau III donne les différentes équations proposées établissant la corrélation entre les volumes d’eau en litres, l’âge en années, le poids en kg, la taille en mètres et le genre.

Yasumura et al. montrent que la répartition de l’eau est dépendante de l’âge [23] et Hays que la quantité d’eau par rapport au poids est aussi dépendante de l’âge [24]. Ces corrélations sont des régressions linéaires multivariables, et ont été obtenues à partir de mesures de dilution (oxyde de deutérium pour le volume total en eau et bromide pour le volume d’eau extracellulaire). Elles ont été établies pour des sujets sains et à majorité d’ethnie blanche. Elles ne s’appliquent pas aux insuffisants rénaux avant traitement car ils sont hyperhydratés, elles pourront s’appliquer en fin de séance de dialyse, lorsque le patient est censé avoir retrouvé une hydratation normale. Chertow et al. ont développé des équations spécifiques et plus adaptées aux insuffisants rénaux, à partir de mesures d’impédance, reliant les paramètres anthropométriques au volume d’eau [25]. Cependant les volumes donnés par les corrélations anthropomorphiques de Hume et Watson sont également et habituellement utilisées en dialyse.

➤ Mesures par impédancemétrie
La bioimpédancemétrie est basée sur la capacité des tissus hydratés à conduire l’énergie électrique. Des équations de régression, établies à partir de sujets sains et validées par les techniques de références et qui sont intégrées dans des logiciels, permettent le calcul de l’eau totale, de la masse grasse et de la masse maigre.

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Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : la revue
1 – COMPOSITION CORPORELLE EN GENERAL
1.1. Modèle des compartiments chez l’homme
1.1.1. Compartiments hydriques
1.1.2. Compartiments tissulaires
1.2. Mesure des compartiments
1.2.1. Mesure des volumes d’eau
1.2.2. Mesure des masses corporelles
2 – COMPOSITION CORPORELLE CHEZ LE PATIENT DIALYSE
2.1. Compartiments hydriques
2.1.1. Eau chez les patients hémodialysés chroniques
2.1.2. Mesures
2.2. Masses et composition corporelle
2.3. Indices de masse corporelle
2.4. Masse musculaire
2.5. Masse osseuse
2.6. Equilibre énergétique
2.7. Evaluation du statut nutritionnel
2.7.1. Marqueurs cliniques
2.7.2. Marqueurs anthropométriques
2.7.3. Marqueurs biochimiques
2.7.4. Marqueurs biophysiques
2.7.5. Evaluation de la dépense énergétique
DEUXIEME PARTIE : notre travail
PATIENTS ET METHODES
1 – CADRE D’ETUDE
1.1. Hôpital Aristide Le Dantec
1.2. Service de néphrologie, dialyse et transplantation rénale
2 – TYPE ET PERIODE D’ETUDE
3 – POPULATION D’ETUDE
4 – DEROULEMENT DE L’ETUDE
5 – DEFINITION DES PARAMETRES OPERATIONNELS
7 – ANALYSE STATISTIQUE
RESULTATS
1 – RESULTATS DESCRIPTIFS
1.1. Description épidémiologique
1.2. Description de la stratégie de dialyse
1.3. Description des paramètres cliniques
1.4. Description des paramètres biologiques
1.5. Description de la prescription thérapeutique
1.6. Evaluation nutritionnelle
2 – RESULTATS ANALYTIQUES
2.1. Caractéristiques générales
2.2. Caractéristiques anthropométriques
2.3. Composition corporelle des patients étudiés par BIA
2.4. Relation entre paramètres nutritionnels anthropométriques et d’impédance bioélectrique
DISCUSSION
1 – CARACTERISTIQUES DES PATIENTS ETUDIES
1.1. Taille de la cohorte
1.2. Caractéristiques sociodémographiques
1.3. Stratégies de dialyse
1.4. Caractéristiques biologiques
2 – COMPOSITION CORPORELLE
2.1. Méthodes d’évaluation utilisée dans ce travail
2.2. Comparée à la population générale
2.3. Comparée à des patients hémodialysés
3 – LIMITES
CONCLUSION ET RECOMMENDATIONS
REFERENCES
ANNEXES

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