Nutrition et handicap
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Cofemer DES MPR Nutrition et handicap DES : Médecine physique et de réadaptation Module : Douleur, oncologie, sida, soins palliatifs, nutrition : apports de la médecine de rééducation. Bordeaux : 21, 22 et 23 février 2007 Muscle et nutrition Nutrition et handicap Vieillissement Titre : Muscle et nutrition. Nutrition et handicap. Vieillissement Auteur : Isabelle Bourdel-Marchasson Pr Isabelle Bourdel-Marchasson Médecine interne-gériatrie © Cofemer 2007 et l'auteur Tous droits réservés Années après années, l’ l’IMC varie La sarcopénie 31 29 Perte de la masse de la qualité de la force des muscles squelettiques 27 IMC 25 23 21 19 IMC (hommes) IMC (femmes) 17 liée au processus de sénescence 15 15-24 35-44 45-54 55-64 classes d'âge 65-74 75-84 > 85 Kyle Nutrition 2001;17(7-8):534-41 Modifications de la composition corporelle avec l’â ge l’âge Modifications de la composition corporelle avec l’â ge l’âge Masse maigre 25-34 Kyle Nutrition 2001, 17: 534 Masse grasse Kyle Nutrition 2001, 17: 534 1 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 1/12 Cofemer DES MPR Nutrition et handicap Efficience Musculaire Force musculaire et vieillissement Hommes Extenseurs du genou (vitesse lente) Femmes Évolution avec l'âge La diminution de la force musculaire a un retentissement fonctionnel d ’autant plus important que la force initiale est faible Le muscle squelettique humain Lipides ++ enzymes de la glycolyse--phosphorylation oxydative+++ I Activité soutenue faible puissance Lipides et Glycogène ++ phosphorylation oxydatives ++ enzymes glycogénolytiques++ IIa efforts prolongés d ’intensité moyenne + efforts supra maximaux < 60 s Glycogène ++ enzymes oxydatives -enzymes glycogénolytiques++ IIb Buchner et al Age and Ageing 1996 efforts supra maximaux < 60 s Métabolisme énergétique aérobie d ’une ’une fibre IIa Métabolisme énergétique musculaire CO2 + H2O Pyr glycogèn e glyc O2 Pyr Krebs βOx H+ ADP+Pi lipides O2 ATP 2 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 2/12 Cofemer DES MPR Métabolisme énergétique de la créatine musculaire Nutrition et handicap Métabolisme énergétique musculaire Créatine Créatine phosphatase + Créatine phosphate ATP + ADP CPK Vieillissement Métabolisme énergétique musculaire anaérobie 2 ADP + Atrophie des fibres musculaires Modification de la répartition des fibres Enrichissement type 1 (fibres oxydatives) Taille des mitochondries mais pas d’altération fonctionnelle mitochondriale Glucose 2 Pi 2 pyruvates 2 ATP Nombre du nombre d’unités motrices (muscles distaux) 2 lactates Force musculaire Force et masse musculaire * Entre 70 et 90 ans (étude transversale) 0,9 % an en isométrie 2,5 % an en isocinétisme Évolution avec l ’avancée ’avancée en âge des extenseurs de genoux Activité physique * Sujets de plus de 65 ans 2% * Modulée par suivis 8 ans (étude longitudinale) an en isométrie muscles de l ’épaule et nombre de pathologies État nutritionnel Pathologies chroniques et aiguës de la force concentrique >>> de la force excentrique 3 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 3/12 Cofemer DES MPR Nutrition et handicap Altération du muscle au cours du vieillissement Hormones et muscles Origine ? GH IGF 1 DHEA Hormones sexuelles Hormones Génétique lisme Métabo e protéiqu Apoptose Stress oxydant Cytokines avec l ’âge Rajeunissement des taux hormonaux ? Mort Neuronale Rajeunissement musculaire ? Métabolisme protéique et vieillissement Altération du renouvellement protéique Perte des capacités d ’adaptation ’adaptation à des apports protéiques faibles Taux de synthèse protéique musculaire Indépendamment des apports nutritionnels Altération de la protéosynthèse •au moins pour les protéines myofibrillaires (actine et myosine) •mitochondries ? Phénomène adaptatif ou initial? 4 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 4/12 Cofemer DES MPR Taux de synthèse protéique musculaire: anabolisme post-prandial Nutrition et handicap Insulino-résistance Insulino-résistance Une particularité du vieillissement : l ’insulinorésistance POST-PRANDIALE Après un repas physiologiquement synthèse protéique musculaire catabolisme En relation avec l ’insulinémie post-prandiale Action de l ’insuline sur le métabolisme protéique après un repas : transport des acides aminés dans les cellules (+) protéosynthèse (+) en présence d ’acides aminés alimentaires protéolyse (-) surtout Au cours du vieillissement résistance à l ’insuline pas de modification importante de la synthèse protéique réduction de l ’effet inhibiteur du repas sur la protéolyse Effet maximum sur le foie Si insulino-résistance, altération des capacités d ’inhibition de la protéolyse en post-prandial Apport protéique alimentaire et muscle Apport protéique alimentaire et muscle 12 femmes (69-79 ans) Régime iso calorique contenu variable en protéines : 0.45g/kg/j (P) 0.92 g/kg/j (2P) durée 6 semaines Mesures anthropométriques et fonctionnelles mesure du taux de renouvellement protéique (leucine) Castaneda Am J Clin Nut 1995 62:30 62: 40 Apport protéique alimentaire et muscle Apport protéique alimentaire et muscle Renouvellement protéique lorsque l ’apport protéique Renouvellement protéique lorsque l ’apport protéique 5 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 5/12 Cofemer DES MPR Apport protéique alimentaire et muscle Nutrition et handicap Apport protéique alimentaire et muscle Y a t-il une différence d’efficacité selon la source de protéine ? Y a t-il une différence d’efficacité selon la source de protéine ? •Régime lacto ovo végétarien contre régime carné •Exercice contre résistance •Hommes de plus de 60 ans mais moins de 70 ans •15 semaines •Il semble que l’important est de fournir un apport correct en acides aminés essentiels •hommes âgés (70 ans) •Supplémentation : •18g d ’acides aminés essentiels versus 40g d ’acides aminés dont 18 g d ’aa essentiels • similaire dans les 2 groupes des taux de synthèse protéique Pas de différence selon le régime pour •la force •la composition corporelle •contenu musculaire en créatine, phosphocréatine, créatine totale Volpi Am J Clin Nut 2003, 78: 250 Haub Am J Clin Nut 2002, 76: 511 Apport protéique conseillé chez les sujets âgés Comment augmenter la synthèse protéique musculaire chez le sujet âgé? Le pulse feeding: feeding: Les adultes ont une synthèse protéique optimale lorsque les protéines sont réparties sur les 4 repas Chez le sujet âgé meilleur taux si >60% de la ration protéique journalière est donnée sur un repas Besoin protéique OMS : 0,65 g/kg/j Apport indépendant de l ’équilibre ’équilibre énergétique Apport recommandé ou conseillé (couvrant les besoins de tous les individus) ; 1g/kg/j Chez la personne âgée, l ’apport ’apport protéique conseillé est de 1.2 g/kg/j En cas de dénutrition 1.5g/kg/j ? Le rythme de la prise alimentaire par rapport à l’ l’effort L-Carnitine L-Carnitine Löster et al, Cardiovasc drugs and therapy, therapy, 1999, 13:537-546 Amélioration du métabolisme énergétique transport des acides gras libres à longue chaîne dans la mitochondrie cœ cœur, muscle Hommes 70-80 ans Prise immédiate P0 ou 2 heures après l ’effort ’effort P2 10 g protéines + 7 g glucides + 3 g graisses P0 surface du quadriceps taille moyenne des fibres force musculaire isocinétique (16%) force musculaire isométrique (46%) P2 force musculaire isométrique (36%) 6 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 6/12 Cofemer DES MPR Les effets métaboliques de l ’exercice ’exercice physique Réduction d ’activité ’activité physique Gain de force obtenus après entraînement chez la personne âgée même au delà de 85 ans ++ Protéosynthèse myofibrillaire Différents effets selon le type d ’exercice: ’exercice: endurance : pas d ’effet ’effet sur la masse contre-résistance : masse fonction ? Autres effets métaboliques de l‘ l‘exercice transporteur du glucose (chez l ’adulte) ’adulte) Effets variables… variables… •Habituellement réduction des fibres II •sauf si immobilisation totale (plâtre) atrophie fibre I Diabète et dépendance Diabète et Incontinence urinaire • Complications spécifiques – – – – – – Nutrition et handicap • Nurses’ Nurses’ Health Study Déficit visuel Maladies cérébrovasculaires (cognition) Maladie coronarienne Neuropathie Artérite oblitérante des membres inférieurs Problèmes podologiques et amputations – femmes 30-55 au début du suivi, 20 ans de suivi – risque d’ d’ incontinence incidente si diabète annoncé à n’ n’importe quelle visite – Toute incontinence : RR 1,21 (1,02-1,43) – Incontinence sévère : RR 1,97 (1,24-3,12) – Effet de la durée du diabète • Pathologies associées – Obésité (arthrose) – Hypertension – Dépression Lifford KL, JAGS 2005, 53: 1857 Diabète et dépendance Diabète et Chutes • Study of Osteoporotic Fractures • Le diabète exerce un effet sur le risque de dépendance Indépendant des complications et des pathologies associées – 6000 femmes > 65 a (6,8% diabète) – suivi 7 ans , téléphone tous les 4 mois – Women‘ Women‘s Health and Aging study – British Medical Research Council Cognitive and Ageing study – PROSPER – H-EPESE – AHEAD survey – PAQUID – Italian Longitudinal Study on Aging risque de chute si diabète ajusté sur l’â ge l’âge – sans insuline RR 1,68 (1,37-2,07) – avec insuline RR 2.78 (1.82-4.24) – Après ajustement sur les autres facteurs de risque de chute l ’excès ’excès de risque persiste chez les femmes sous insuline Schwartz AV, Diabetes Care 2002, 25: 1749 7 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 7/12 Cofemer DES MPR Nutrition et handicap La dépendance des plus de 65 ans, PAQUID Transitions dans les états de dépendance 80 ans et + vs 65 – 79 sexe féminin AVC Mal Cardiovasculaires déficit visuel déficit cognitif • Aggravation ou amélioration, Étude PAQUID : 10 ans de suivi, 6 visites – Transition Intensity Ratio (TIR) d ’ un stade à l’ l’ autre – facteurs associés avec aggravation ou amélioration + + + + + + + + Diabète + Mal Cardiovasculaires déficit visuel déficit cognitif Mild disability Full independence • 80 ans ou + vs 65 – 79 80 ans et + vs 65 – 79 AVC mobility disability no disability • Diabète • Pathologie cardiovasculaire • Déficit visuel • Déficit cognitif 80 ans et + vs 65 – 79 sexe féminin - Diabète - déficit visuel déficit cognitif Dyspnée - + + + Moderate disability 80 ans et + vs 65 – 79 sexe féminin déficit visuel déficit cognitif Dyspnée - • Dyspnée + + + + + Severe disability Mobility + IADL disability • Sexe féminin • AVC 80 ans et + vs 65 – 79 AVC Mal Cardiovasculaires déficit visuel déficit cognitif Mobility + IADL+ ADL disability 80 ans et + vs 65 – 79 sexe féminin déficit visuel déficit cognitif Dyspnée - Peres K Disab Rehab 2005 Métabolisme musculaire et diabète Métabolisme musculaire et diabète • Insulino-résistance Insulino-résistance • Glycolyse anaérobie: – Synthèse de glycogène musculaire Qualité du muscle : – effort court (quelques minutes) – puissance – du rendement de la glycolyse anaérobie – du rendement de la phosphorylation oxydative • Phosphorylation oxydative – à partir du glycogène : puissance et durée intermédiaire – à partir des lipides : effort prolongé de faible puissance – Altération de la synthèse des protéines mitochondriales des capacités oxydatives · Effets de l’ l’alimentation · lipides alimentaires insulino résistance • Altération au cours du diabète ? – puissance · Effets de la vie sédentaire · densité mitochondriale musculaire des capacités oxidatives Contrôle glycémique et handicap La personne âgée malade ? • HbA1c initiale explique une partie du risque – WHAS, – Health ABC study, Les pathologies inflammatoires La dénutrition L’insuffisance cardiaque (respiratoire) L’artérite des membres inférieurs La dépression Volpato Diab Care 2002 de Rekeneire Rekeneire,, Diab Care 2003 • HbA1c initiale sans relation avec le handicap – Fremantle Study – Risque d ’AVC ’AVC Bruce, Diab Care 2005 Araki, JAGS 2004 • Health ABC study, Plus généralement la «fragilité » – Masse musculaire > si mauvais contrôle, – Force musculaire < si diabète et si mauvais contrôle de Rekeneire Diab Care 2003 ont une traduction commune : l ’altération ’altération de la fonction musculaire selon différents mécanismes questions sans réponse… réponse….. 8 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 8/12 Cofemer DES MPR Nutrition et handicap Métabolisme de l’ l’albumine (homme 70kg) Les états inflammatoires Synthèse dans le foie (~8 g/j) En réponse à une agression : infectieuse +++ auto-immune rhumatologique cancéreuse Ensemble d ’événements ’événements métaboliques liés à la défense de l ’organisme ’organisme Compartiment Compartiment lymphatique Vasculaire Tissulaire 40% Échange capillaire 60% Retour Pool échangeable Pertes “ Obligatoires” Obligatoires” Un syndrome inflammatoire a une durée une intensité et des conséquences en proportion (?) D ’’après après Benoît Ruot Unité de Nutrition et du Métabolisme Protéique INRA de Clermont-Ferrand / Theix – CRNH Auvergne L’albumine et le muscle squelettique L’albumine • Protéine viscérale dont la concentration sanguine est majoritaire dans le sang valeur normale 42 +/- 2 g/l • Origine hépatique • Renouvellement lent • Si acides aminés (jeune prolongé) synthèse protéique hépatique Acides aminés Albumine Chez le volontaire âgé ... Chez le patient âgé convalescent (CRP<10mg/l) Volume du muscle jumeau interne et albumine 2 R = 0,4856 120 Volume du jumeau interne (cm3) • Corrélation entre masse musculaire et albumine sérique: • 108 hommes âgés • Baumgartner RN, Am J Clin Nut 1996, 64 : 552 100 80 60 40 20 0 15 25 35 45 Albumine sérique (g/l) 9 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 9/12 Cofemer DES MPR Nutrition et handicap Glycogène musculaire (mM) Chez le patient âgé convalescent (CRP<10mg/l) Force musculaire et albumine Force musculaire max du jumeau interne (Nm) 160 140 120 100 80 60 40 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 20 20 40 60 80 100 Moment de force maximal (Nm) 0 15 25 35 Relation entre la force maximale et le contenu musculaire en glycogène 45 Albumine (g/l) Pendant stress et états inflammatoires... Pendant stress et états inflammatoires... • synthèses protéiques hépatiques • Évènements – Liquides extra-cellulaires – Tissus adipeux – Masse cellulaire active – protéines de la phase aiguë – turn-over de l ’Albumine ’Albumine • Dès la régression du syndrome inflammatoire • Conséquences – synthèse protéines de la phase aiguë (CRP) – Adaptation de la synthèse d ’Albumine ’Albumine à la masse cellulaire active – Poids – Pertes fonctionnelles : • Force musculaire • Réponse immunitaire 45 Homme 74 ans, pneumopathie atypique bilatérale hypoxémiante début des signes le 13/3/03 Albumine (g/l) 40 35 30 25 20 15 1/3 16/3 31/3 15/4 30/4 15/5 date 450 79 400 77 350 75 250 poids (kg) CRP (mg/l) 300 200 150 Muscles périphériques Fibres de type I (oxydatives (oxydatives)) Fibres de type IIb (anaérobies) 73 71 Endurance 69 100 Insuffisance cardiaque 67 50 65 1/3 0 1/3 16/3 31/3 15/4 30/4 15/5 16/3 31/3 15/4 30/4 15/5 date date 10 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 10/12 Cofemer DES MPR La dénutrition La dénutrition Peut se définir aussi par : Peut se définir par : –Une atteinte fonctionnelle : –Une masse corporelle inférieure à la norme pour l ’âge : par exemple IMC<20 IMC=poids (kg)/taille2 Nutrition et handicap • immunité • force musculaire •dépression? (m) –Une atteinte d ’un compartiment de l ’organisme –Les conséquences de carences spécifiques masse cellulaire active •vitamines du groupe B (état mental) muscle : fonte musculaire protéines viscérales : hypoalbuminémie –anémie par carence en B12, folates masse grasse (réserve énergétique) •carence en vit D, fer, calcium, vitamines antioxydantes etc... La dénutrition est associée à un pronostic péjoratif Malnutrition et muscle ? •Perte de poids •Hypoalbuminémie Mortalité Affections nosocomiales Faiblesse musculaire… musculaire… Masse Energie utilisation préférentielle des lipides? Fibres IIb? IIb? Force musculaire maximale Infections nosocomiales Perte fonctionnelle Escarres Durée de séjour hospitalier Entrée en institution Imagerie du proton de mollet de personnes âgées non dénutries Homme 83 ans Imagerie du proton de mollet de personnes âgées dénutries Femme 75 ans Femme 86 ans IMC 17 Femme 78 ans IMC18 11 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 11/12 Cofemer DES MPR Absence de relation entre Force et contenu musculaire en glycogène chez les patients dénutris Nutrition et handicap La dénutrition Les patients âgés dénutris sont aptes à positiver leur balance azotée en présence de suppléments protéiques La balance protéique est positivement corrélée à l’ l’apport protéique Bos Am J Clin Nut 2000 71:1129 La dénutrition Le sujet âgé fragile carence en vitamine D Habituellement dénutri Polypathologique augmentation du risque de chute le traitement prévient les chutes pour un chuteur sur 10 Nutrition artificielle Inefficacité de la supplémentation protéique sans activité physique Attention au rere-feeding syndrome Phosphore, K, Magnésium etc… etc… Contrôle des concentrations plasmatiques en micronutriements++++ micronutriements++++ Fiatarone N Eng J Med 1994, 330: 1769 Conclusion La fonction musculaire est essentielle à la qualité de vie au cours du vieillissement Les interactions nutrition-fonction sont multiples Des interventions mixtes : exercice physique et intervention nutritionnelle (supplémentation protéique) ont montré leur efficacité tant chez le sujet sain que le sujet dénutri ou fragile 12 I. Bourdel-Marchasson 02/03/2007 12/12
