Obesite et capacite physique chez la personne agee
Par
DANIELLE R. BOUCHARD
Doctorat en gerontologie
These presentee au Centre universitaire de formation en gerontologie en vue de I'obtention du grade de
Docteur (Ph.D) en gerontologie
Sherbrooke, decembre, 2008
© Danielle R. Bouchard, 2008 Universite de Sherbrooke
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Par
DANIELLE R. BOUCHARD
Doctorat en gerontologie
Cette these a ete evaluee par un jury compose des personnes suivantes :
Martin Brochu, codirecteur de recherche Isabelle J. Dionne, codirectrice de recherche Helene Corriveau, membre interne du comite Dominique Lorrain, membre interne du comite
Phillipe Corbeil, membre externe du comite
Doctorat en gerontologie
Centre universitaire de formation en gerontologie
sincerement mes directeurs de recherche, M. Martin Brochu et Mme Isabelle J. Dionne. Tout d'abord, je tiens a leur manifester ma gratitude pour le partage de leurs connaissances multiples ainsi que pour leur disponibilite. Par moments, j'ai eu le gout de tout lacher, mais ils ont toujours su ranimer ma confiance et mon desir de poursuivre. Leur soutien et leur support m'ont permis de developper les outils et I'expertise necessaires pour mener une future carriere en recherche.
Je tiens egalement a remercier mes collegues qui ont vu de tres pres mes succes et mes echecs pendant ces quatre dernieres annees: Helene Arguin, Catherine Lestage, Anne-Marie Cote et tout particulierement Martin Senechal, qui est devenu plus qu'un simple collegue! De plus, je m'en voudrais de passer sous silence I'aide technique de Mme Marline Fisch au laboratoire ainsi que celle de Mme Sylvie Vaillancourt et Martin St-Jean pour tous mes pepins informatiques. lis m'ont tous encouragee a atteindre mes objectifs avec leur bonne humeur, leur attitude positive et leur professionnalisme. J'aimerais particulierement souligner I'aide apportee par Mylene Aubertin-Leheudre, qui a toujours partage ses experiences professionnelles afin de me
montrer la voie.
Je tiens aussi a remercier mes bonnes vieilles chums dont Isa et Vero, mais tout particulierement mon pere, ma grand-mere et mon frere pour leur soutien et leur confiance en moi. Finalement, j'aimerais remercier ma mere qui m'a eduquee et soutenue tout au long de mon enfance et qui aurait ete tres fiere de constater mon cheminement professionnel.
RESUME
L'obesite et le vieillissement sont tous les deux associes a un risque accru d'incapacite physique. Ainsi, puisque la prevalence de l'obesite de meme que I'age moyen de la population canadienne augmentent en fleche, le nombre de personnes a risque d'incapacite physique est de plus en plus important. Presentement, il existe une controverse quant a I'element de composition corporelle qui est davantage associe a I'incapacite chez les personnes agees: le faible niveau de masse maigre (sarcopenie) ou le haut niveau de masse grasse (obesite), et quel niveau de sarcopenie ou d'obesite est necessaire pour affecter significativement la capacite physique. De plus, aucune etude, a ce jour, n'a quantifie I'association entre la distribution de la masse grasse, au moyen de mesures directes (au niveau du tronc, des jambes et des bras) et I'incapacite physique. II semble done primordial d'accentuer les efforts pour mieux comprendre les elements de la composition corporelle associes a I'incapacite physique et ainsi creer des strategies pour limiter le faible niveau de capacite physique associe a I'age et a l'obesite. Enfin, il est aussi important de determiner si les differents types de mesures (objectives ou auto-rapportees) sont equivalents pour determiner la capacite physique.
L'objet de la presente these est done 1) d'explorer la relation entre la composition corporelle et la capacite physique des personnes agees ; 2) d'etablir s'il existe un seuil au-dessus duquel le niveau d'obesite affecte significativement la capacite physique des personnes agees; 3) de quantifier I'association entre la distribution de la masse grasse et la capacite physique ; 4) d'etudier I'impact d'une restriction calorique seule ou combinee a un programme d'exercices sur la capacite physique ; 5) de comparer I'amplitude de changement de la capacite physique par des mesures objectives et auto-rapportees suite a une intervention.
Pour repondre aux trois premiers objectifs, cette these rapporte les donnees provenant d'une etude longitudinale intitulee « Nutrition as a Determinant of Successful Aging », plus communement nommee « NuAge ». Cette etude quebecoise a ete initiee afin d'etudier le role de la nutrition comme determinant d'un vieillissement reussi. La cohorte etudiee, dans le cadre de la presente these, est composee de 465 femmes et de 439 hommes ages entre 68 et 82 ans. Cinq differents tests objectifs ont ete utilises pour evaluer la capacite physique. La composition corporelle a ete mesuree par I'absorptiometrie biphotonique (DXA). Finalement, nous avons conduit une etude clinique afin de repondre aux deux derniers objectifs de la these. Dans cette optique, 48 femmes post-menopausees, obeses et sedentaires ont ete recrutees pour participer a un programme de perte de poids et/ou d'exercices de musculation d'une duree de 12 semaines. La composition corporelle par DXA ainsi que des mesures de la capacite physique (11 differents tests objectifs et un questionnaire [SF-36]) constituaient les variables principals de I'etude.
A la lumiere de nos resultats, nous pouvons conclure de facon sommaire que :
1. la masse grasse est I'element de la composition corporelle qui affecte le plus la capacite physique des gens ages ;
2. malgre une relation significative entre le niveau d'obesite et de la capacite physique, il est difficile d'etablir un seuil d'obesite au-dessus duquel la capacite physique est significativement plus faible comparativement au groupe de reference;
3. la distribution de la masse grasse mesuree de fa?on objective (au niveau du tronc, des jambes et des bras) n'a pas d'impact significatif sur la capacite physique des gens ages;
4. I'exercice de musculation est associe a I'amelioration de la capacite physique generate, suite a un programme de 12 semaines chez la femme agee, obese et sedentaire;
5. II n'existe pas de relation significative entre les changements de la capacite physique mesuree objectivement et auto-rapportee suite a une intervention avec restriction calorique et/ou d'exercices de musculation.
Les resultats obtenus ont permis de repondre a quelques unes de nos questions de recherche. Globalement, les donnees des etudes transverses indiquent qu'il existe un lien I'obesite et la capacite physique chez la personne agee. Cependant, il ne semble pas y avoir de seuil clairement identifiable au-dessus duquel le niveau d'obesite affecte significativement la capacite physique. D'un autre cote, nos resultats font egalement ressortir que le tour de taille (mesure indirecte de la distribution de la masse grasse) est negativement associe a la capacite physique.
Les resultats decoulant de nos etudes experimentales demontrent qu'il est possible d'ameliorer la capacite physique des femmes agees obeses et sedentaires en entreprenant un programme d'exercices en musculation a raison de 3 fois par semaine. Par contre, une restriction calorique ne semble pas ameliorer la capacite physique, meme lorsqu'associee a un programme d'exercices de musculation. Finalement, le dernier article de la presente these demontre que les mesures auto-rappportees et les mesures objectives ne rapportent pas les memes pourcentages de changements suite a une intervention visant I'amelioration de la capacite physique.
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS i
RESUME ii LISTE DES TABLEAUX xi
LISTE DES FIGURES xii INTRODUCTION 13 CHAPITRE 1 - PROBLEMATIQUE 16
1.1 POPULATION ET COMPOSITION CORPORELLE 16
1.2 L'OBESITE 18 1.2.1 Definition 18 1.2.2 Epidemiologic et prevalence 22 1.2.3 Etiologie 22 1.2.3.1 Facteurs genetiques 24 1.2.3.2 Apport energetique 25 1.2.3.3 Depense energetique 26 1.2.3.4 Facteurs hormonaux 28
1.2.4 Methodologie p o u r quantifier la masse grasse 29
1.2.4.1 Mesures en laboratoire 30
1.2.4.1.1 Densitometrie 32 1.2.4.1.2 Pesee hydrostatique 33 1.2.4.1.3 Plethysmographie 33 1.2.4.1.4 Hydrometrie 34
1.2.4.2 Mesures cliniques 37
1.2.4.2.1 Bio-impedancemetrie 38
1.2.4.2.2 Plis cutanes 39 1.2.4.2.3 Circonferences 40 1.2.4.2.4 Equations de prediction 41
1.2.4.2.5 Indice de masse corporelle (IMC) 43
5 Consequences de l'obesite 44
1.2.5.1 Couts relies aux soins de sante 45 1.2.5.2 Comorbidites liees a l'obesite et la capacite physique 47
1.2.5.2.1 Diabete de type 2 47 1.2.5.2.2 Hypertension 50 1.2.5.2.3 Apnee du sommeil 50 1.2.5.2.4 Troubles musculosquelettiques 51 1.2.5.2.5 Douleurs 52 1.2.5.2.6 Problemes cognitifs 53 LA CAPACITE PHYSIQUE 54 1 Definition 54 2 Epidemiologic et prevalence 56 3 Etiologie 58
1.3.3.1 Difference entre les hommes et lesfemmes 59
1.3.3.2 L'age 60
4 Consequences d'une faible capacite physique 61 5 Methodes pour quantifier la capacite physique 63
1.3.5.1 Mesures objectives 63 1.3.5.2 Mesures auto-rapportees 65
1.3.5.3 Methodes mixtes 66 1.4 OBESITE ET CAPACITE PHYSIQUE 67
1.4.1 Etiologie 71 1.4.2 Distribution d u tissu adipeux 72
1.4.3 Elements de la capacite physique touches par l'obesite 76
1.4.3.1 Lamarche 77 1.4.3.1.1 Mecanique de la marche 80 1.4.3.1.2 Aspects musculosquelettiques 84 1.4.3.2 L'equilibre 86 1.4.3.3 Risque de chutes 89 1.5 PERTEDEPOIDS 91
1.5.1 Perte de poids chez la personne agee 92 1.5.2 Composition corporelle a la menopause 93
1.5.2.1 Masse maigre 93 1.5.2.2 Masse grasse 94
1.5.3 Depense energetique et menopause 95 1.5.4 M e n o p a u s e , perte de poids et capacite physique 96
1.5.5 Exercices et perte de poids 97 1.5.6 Exercices et capacite physique 99
1.6 OBJECTIFSDE LA THESE 105
1.6.1 E t u d e s exploratoires chez des h o m m e s et des femmes ages 106 1.6.2 E t u d e s experimentales chez des femmes agees obeses 106
1.7.2 E t u d e s experimentales 107
CHAPITRE 2 - METHODOLOGIE 1
2.1 POPULATION A L'ETUDE 108
2.1.1 E t u d e s exploratoires 108 2.1.2 E t u d e s experimentales 109
2.1 CRITERES D'INCLUSION ET D'EXCLUSION 110
2.2.1 E t u d e s exploratoires 110 2.2.2 E t u d e s experimentales I l l
2.3 PROCEDURE DE COLLECTE DE DONNEES 112
2.3.1 E t u d e s exploratoires 112 2.3.2 E t u d e s experimentales 113
2.4 DESCRIPTION DES MESURES 116
2.4.1 E t u d e s exploratoires 116 2.4.2 E t u d e s experimentales 116
2.5 VARIABLES ET INSTRUMENTS DE MESURE 118
2.5.1 E t u d e s exploratoires et etudes experimentales 118
2.5.1.1 Absorptiometrie biphotonique (DXA) 118 2.5.1.2 Indice de masse corporelle (IMC) 118 2.5.1.3 Mesuredu poids etde la taille 119 2.5.1.4 Niveau d'activite physique rapporte (PASE) 119
2.5.1.5 Somme des conditions chroniques rapportees 119
2.5.1.6 Score global de la capacite physique 120
2.5.2.1 Timed U p & G o 121 2.5.2.2 Marche normale et rapide 121
2.5.2.3 Levee de chaise 122 2.5.2.4 Equilibre unipodal 122
2.5.3 Etudes experimentales 123
2.5.3.1 Donnees socio-demographiques 123
2.5.3.2 Metabolisme de repos 123 2.5.3.3 Force des quadriceps 123 2.5.3.4 Tension arterielle de repos 124
2.5.3.5 Journal alimentaire 124 2.5.3.6 Capacite physique 125 2.5.3.6.1 Mesures objectives 725 2.5.3.6.2 Mesures auto-rapportees 128 2.6 ANALYSES STATISTIQUES 129 2.6.1 Etudes exploratoires 129 2.6.2 Etudes experimentales 132 2.7 TAILLE DE L'ECHANTILLON 133 2.7.1 Etudes exploratoires 133 2.7.2 Etudes experimentales 134 CHAPITRE 3 - RESULTATS 136 3.1 ARTICLE 1 136 3.2 ARTICLE 2 162 3.3 ARTICLE 3 188 3.4 ARTICLE 4 214 3.5 ARTICLE 5 244
CHAPITRE 4 - DISCUSSION 271 4.1 FORCES ET FAIBLESSES DES ETUDES 282
4.1.1 Etudes exploratoires 282 4.1.2 Etudes experimentales 283 4.2 PERSPECTIVES D'AVENIR 284 4.3 CONCLUSION GENERALE 285 ANNEXE A 287 ANNEXE B 288 ANNEXE C 289 ANNEXED 290 ANNEXE E 291 ANNEXE F 292 ANNEXE G 293 ANNEXE H 294 ANNEXE I 300 REFERENCES 301
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1.1. Facteurs associes a I'augmentation de la prevalence de I'obesite 17
Tableau 1.2. Masse grasse et risque pour la sante 19 Tableau 1.3. Classification du niveau d'obesite selon I'OMS 20
Tableau 1.4. Methodes de mesure de la masse grasse chez la personne agee 31 Tableau 1.5. Classification du risque pour la sante a partir de I'lMC et du tour de
taille chez les adultes de 18 a 65 ans 42 Tableau 1.6. Relation entre les elements du questionnaire Obesity Specific Quality of
Life et I'lMC 46
Tableau 1.7. Differentes definitions pourdecrire la capacite 55 Tableau 1.8. Avantages et limites des mesures objectives et auto-rapportees de la
capacite physique 68 Tableau 1.9. Facteurs lies au risque de chutes et obesite 90
LISTE DES FIGURES
Figure 1.1. Prevalence de I'obesite selon le groupe d'age au Canada entre 1978 et
2004 23 Figure 1.2. Pourcentage (%) des Canadiens rapportant au moins une limitation selon
le groupe d'age 57 Figure 1.3. Elements de la capacite fonctionelles les plus rapportees par les adultes
Canadiens 57 Figure 1.4. Causes liees a la perte de capacite physique 59
Figure 1.5. Risque de rapporterde I'incapacite selon I'lMC 70 Figure 1.6. Risque d'incapacite dans une perspective longitudinale 73
Figure 1.7. Risque relatif de perte de mobilite selon I'historique du poids corporel. 78
Figure 1.8. Cycle de marche chez les hommes obeses et non-obeses 83 Figure 1.9. Force maximale des quadriceps suite a une intervention de 12 semaines
INTRODUCTION
Au Canada, comme dans la plupart des pays industrialises, la problematique de I'obesite est devenue un enjeu important de sante publique. Depuis quelques decennies, le mode de vie des gens en general a change, ce qui a contribue a I'augmentation exponentielle de la prevalence de I'obesite chez tous les groupes d'age. Par exemple, la prevalence de I'obesite a augmente de fagon dramatique chez les 75 ans et plus, passant de 11 % a 24 % entre 1980 et 2004. La prevalence accrue d'obesite dans la population apporte son lot de problemes medicaux, economiques, psychologiques, etc. Plus particulierement chez les personnes agees, I'obesite augmente le risque de presenter de I'incapacite Nee aux activites de la vie quotidienne. De facon alarmante, certaines donnees indiquent que le nombre de personnes presentant de I'incapacite physique triplera entre 1985 et 2050.
L'augmentation de la prevalence de I'obesite chez la personne agee incite les chercheurs a s'interesser davantage a la problematique, puisque, parallelement, I'esperance de vie augmente. Par exemple, si la tendance se maintient, le nombre de personnes agees de plus de 65 ans representera environ le quart de la population canadienne d'ici 2046. Ceci dit, puisque la prevalence a I'incapacite augmente en vieillissant, il est primordial de limiter le nombre d'annees vecues avec incapacity au cours de la vie adulte, car il a ete demontre qu'une personne agee passe en moyenne 15 % de son existence dans une condition d'autonomie reduite. II y a fort a parier que cette proportion serait plus grande si seulement les personnes agees obeses etaient etudiees.
II est done essentiel d'intervenir en prevention primaire, afin d'attenuer les effets negatifs de I'obesite ches les personnes agees. Cette approche preventive permettrait ainsi de limiter I'incapacite physique chez les personnes obeses et agees qui sont a
I'origine de couts considerables au sein du systeme de sante en augmentant la frequence et la duree d'hospitalisation et d'institutionnalisation.
II est maintenant bien etabli qu'une perte de 5 % a 10 % du poids corporel initial est suffisante pour ameliorer significativement le profil de sante des individus obeses. Cependant, a ce jour, aucun seuil de perte de poids n'a ete propose afin d'ameliorer la capacite physique des personnes agees obeses. Ce constat est surprenant, puisque 1) les etudes sur les bienfaits d'une perte de poids abondent; 2) la prevalence de I'obesite dans le groupe d'age de 65 ans et plus a double depuis 25 ans ; 3) I'obesite augmente les risques de presenter une incapacity physique. Bref, pour I'instant, les etudes effectuees comportant une restriction calorique et/ou des exercices ont generalement ete effectuees dans le but de quantifier les effets sur le profil de sante. Jusqu'a maintenant, seules quelques etudes se sont interessees a I'impact d'une perte de poids et /ou de I'exercice sur la capacite physique des personnes agees obeses. Considerant I'etat actuel des connaissances, I'identification des causes, des consequences ainsi que des interventions les plus efficaces face aux incapacites, font certainement parti des defis a surmonter au cours des prochaines annees.
Pour pallier aux manques dans la litterature actuelle sur le sujet, nous decrivons done, dans la presente these, la relation existante entre la composition corporelle, et plus particulierement entre I'obesite et la capacite physique chez les personnes agees. Pour ce faire, dans une etude epidemiologique, nous avons etudie 904 sujets (hommes et femmes) et mene une etude clinique chez 48 femmes post-menopausees obeses.
Le premier chapitre de cette these decrit les problematiques associees a I'obesite et a I'incapacite physique des personnes agees ainsi que les strategies retrouvees dans la litterature pour contrer ce probleme. Le deuxieme chapitre presente la methodologie de recherche des etudes presentees dans cette these. Par la suite, les
articles decoulant de ia these sont presentes au chapitre trois. Enfin, une discussion
des resultats (chapitre 4) precede la conclusion generate.
CHAPITRE 1 - PROBLEMATIQUE
1.1 POPULATION ET COMPOSITION CORPORELLE
Au Canada, comme dans la plupart des pays industrialises, la proportion de personnes agees augmente. Entre 1991 et 2001, la proportion de gens ages de plus de 80 ans a augmente de 41,2 %, pour atteindre 932 000 personnes (St-Arnaud J, Beaudet MP, Tully P 2005). En fait, si la tendance se poursuit, le nombre de personnes agees de plus de 65 ans representee le quart de la population canadienne d'ici 2041 (Belanger A, Martel C, Caron-Malenfant 2005). La situation est encore plus alarmante au Quebec, car le processus sera accelere, atteignant la meme proportion de gens ages de plus de 65 ans d'ici 2033 (Gouvernement du Quebec 2005). II est reconnu que les gens ages de plus de 65 ans forment le sous-groupe le plus sedentaire (Barzilai N et Gupta G 1999) et sont plus touches par certains desordres metaboliques comme la resistance a I'insuline, le diabete de type 2, les maladies cardiovasculaires (Cesari M, Onder G, Russo A, Zamboni V, Barillaro C, Ferrucci L, Pahor M, Bernabei R, Landi F 2006). On remarque une augmentation de la masse grasse et une diminution de la masse maigre qui ont un impact important sur la qualite de vie des personnes agees (Lakatta EG et Levy D 2003; Spirduso WW, Francis KL, MacRae PG 2005). Les facteurs qui influencent la prevalence de I'obesite sont presentes dans le tableau 1.1 (Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X, Going SB 2005). Maigre un mode de vie sain et actif, on observe au cours du vieillissement une augmentation de la masse grasse et une diminution de la masse maigre qui semblent inevitables (Evans WJ et Campbell WW 1993). Plusieurs etudes demontrent que I'activite physique pourrait ralentir ces changements, sans toutefois pouvoir les contrer completement (Fiatarone Singh MA 2000).
Tableau 1.1.
Facteurs associes a raugmentation de la prevalence de I'obesite
Facteurs biologiques
Facteurs
environnementaux
Mode de vie
Facteurs lies a la sante <
Facteurs biometriques Age > Sexe • Ethnie / Genetique • Menopause > Facteurs culturels
> Accessibility aux installations sportives » Facteurs economiques
» Tabagisme » Alimentation » Consommation d'alcool » Sedentarite
• Presence de differentes maladies
• Predispositions genetiques a certaines maladies • Presence d'autres facteurs de risques
• Taille
• Distribution de la masse grasse et de la masse maigre
• Proportion des membres
» Historique de la fluctuation du poids corporel Adapte de : Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X et Going SB (2005)
Bien qu'il existe une certaine controverse concernant les effets nefastes de I'obesite chez les personnes agees, le niveau d'obesite ideal est souvent etablie comme etant le seuil qui permet d'observer une augmentation significative des risques de comorbidites.
1.2 L'OBESITE
1.2.1 Definition
Selon ('Organisation Mondiale de la Sante (OMS) (2000) et la National Heart,
Lung, and Blood Institute (2000), I'obesite correspond a un exces de masse grasse
entratnant des consequences nefastes pour la sante. Plusieurs seuils de masse grasse associes a une diminution du risque de mortalite et de morbidite ont ete avances selon I'age et le sexe. Neanmoins, selon I'American College of Sports Medicine (2006),chez les gens ages de 60 a 70 ans, le risque de presenter des problemes de sante lies a I'obesite serait limite (faible a moyen) si le pourcentage de masse grasse se situe entre 13 % et 24 % chez les hommes et entre 24 % et 35 % chez les femmes (Tableau 1.2). La masse grasse augmente avec I'age, pour atteindre un maximum vers I'age de 60-65 ans tant chez les hommes et que chez les femmes (Pitner JK 2005). Cette masse grasse se stabiliserait ou diminuerait par la suite (Rolland-Cachera MF, Cole TJ, Sempe M, Tichet J, Rossignol C, Charraud A 1991; Baumgartner RN 2000). Neanmoins, la classification de I'obesite chez la personne agee necessite quelques considerations particulieres. De ce fait, bien qu'on puisse generalement considerer que les adultes dont I'lMC est superieur ou egal a 30 kg/m2 presentent un risque accru pour
la sante, I'lMC ne permet pas de distinguer adequatement la quantite de masse maigre et de masse grasse (Tableau 1.3).
Tableau 1.2.
Masse grasse et risque pour la sante Niveau de risque pour
la sante
20-39 ans 40-59 ans 60-70 ans
Hommes Faible Moyen Eleve Tres eleve < 8 % 8%-19% 20% - 24% >25% < 1 1 % 11%-21% 22% - 27% >28% <13% 13%-24% 25% - 29% >30% Femmes Faible Moyen Eleve Tres eleve < 2 1 % 21%-32% 33% - 38% >39% < 23% 23% -33% 34% - 39% >40% < 24% 24% -35% 3 6 % - 4 1 % >42%
Tableau 1.3.
Classification du niveau d'obesite selon I'OMS
Classification Categorie de Risque pour la sante I'lMC (kg/m2) (comparativement a un « poids
normal » ) Poids insuffisant Poids normal Exces de poids Obesite, classe I Obesite, classe II Obesite, classe II <18,5 18,5-24,9 25,0-29,9 30,0-34,9 35,0-39,9 >40,0 Accru Moindre Accru Eleve Tres eleve Extremement eleve
Par consequent, le rapport entre I'lMC et la masse grasse est sujet a des variations importantes en fonction de la corpulence, de I'age, du sexe et du groupe ethnique (Wang J, Thornton JC, Russell M, Burastero S, Heymsfield S, Pierson RN, Jr. 1994). A titre d'exemple, il a ete demontre que pour un IMC donne, le degre d'obesite varie considerablement d'une population a I'autre comme entre les Caucasiens et les Asiatiques (Organisation Mondiale de la Sante 2003). De plus, la perte de la masse maigre (processus de sarcopenie), de la taille ainsi que ('accumulation importante de tissus adipeux font de I'lMC un indicateur beaucoup moins fiable du niveau d'obesite chez les personnes agees (Kotz CM, Billington CJ, Levine AS 1999; Sorkin JD, Muller DC, Andres R 1999; Dionne IJ et Brochu M 2004). Par exemple, un IMC superieur a 30 kg/m2 pourrait etre la consequence d'une diminution de la taille, suite a une
compression vertebrale, et non pas a une augmentation d'adiposite. Inversement, un IMC normal pourrait masquer une adiposite elevee au detriment d'une faible masse maigre (Sezginsoy B, Ross K, Wright JE, Bernard MA 2004). En effet, une perte progressive de 20 % a 40 % de la masse maigre est observee entre 20 et 70 ans, peu importe le niveau d'activite physique et les habitudes alimentaires (Flynn MA, Nolph GB, Baker AS, Martin WM, Krause G 1989; Muller DC, Elahi D, Tobin JD, Andres R 1996; Fiatarone Singh MA 2000).
L'utilisation de I'lMC pour evaluer le risque de maladies associees a I'obesite est egalement limitee par les effets independants du vieillissement sur la distribution du tissu adipeux. En effet, I'accumulation de la masse grasse au niveau abdominal (visceral et sous-cutane), intra-musculaire et intra-hepatique augmente avec I'age et n'est pas prise en consideration lors de l'utilisation de I'lMC (Beaufrere B et Morio B 2000). Pour cette raison, il est plutot conseille d'utiliser le tour de taille en combinaison avec I'lMC pour identifier les individus ages pouvant etre plus a risque de maladies
cardiovasculaires et de diabete de type 2 (Janssen I, Katzmarzyk PT, Ross R 2005). Cependant, les opinions divergent quant a I'utilisation de cette approche combinee chez les personnes agees (Rimm EB, Stampfer MJ, Giovannucci E, Ascherio A, Spiegelman D, Colditz GA, Willett WC 1995; Rexrode KM, Carey VJ, Hennekens CH, Walters EE, Colditz GA, Stampfer MJ, Willett WC, Manson JE 1998). Malgre le fait qu'il n'existe pas pour le moment de definition claire permettant de considerer une personne agee comme obese, Sante Canada recommande quand meme I'utilisation des seuils presentes au tableau 1.3.
1.2.2 Epidemiologic et prevalence
La proportion des Canadiens en surpoids ou obeses a augmente de facon significative ces dernieres annees, phenomene se refletant egalement a I'echelle mondiale (Organisation Mondiale de la Sante 2000). En effet, en 2005, plus du tiers (34,9 %) des adultes canadiens de 18 ans et plus faisaient de I'embonpoint, alors que pres du quart (24,3 %) etaient consideres comme obeses. Ces chiffres sont alarmants considerant qu'en 1978-1979, le taux d'obesite au Canada s'etablissait a 13,8 % (Tjepkema M et Shields M 2005).
Parallelement, le nombre de personnes agees ayant un surplus de poids ne cesse d'augmenter (Elia M 2001). Par exemple, entre 1978 et 2004 le pourcentage de personnes obeses agees entre 65-74 ans a augmente de 5 %, alors que chez les gens ages de plus de 75 ans, le pourcentage a plus que double passant de 11 % a 24 % pour la meme periode (Tjepkema M et Shields M 2005) (Figure 1.1).
1.2.3 Etiologie
L'obesite est le resultat de interaction entre plusieurs facteurs (James WP 1995; Montague MC 2003; Tjepkema M et Shields M 2005).
25
1
20-' 00 2 15-c3
10'
•
o Q. 5 0-18-24 35-44 65-74 Groupes d'age >75 D1978 • 2004Figure 1.1. Prevalence de I'obesite selon le groupe d'age au Canada entre 1978 et 2004.
La cause principale de I'obesite serait le desequilibre entre I'apport et la depense energetique (Jequier E et Tappy L 1999; Organisation Mondiale de la Sante 2003; Racette SB, Deusinger SS, Deusinger RH 2003). Bien que certains facteurs psychosociaux (Sarlio-Lahteenkorva S, Stunkard A, Rissanen A 1995; Vaidya V 2006), culturels (Rodin J 1993) et psychologiques (Banja J 2004) ont aussi ete identifies comme ayant un lien de causalite avec la prevalence accrue de I'obesite, ceux-ci ne constituent pas I'objet principal de cette these et ne seront done pas abordes. Par consequent, les facteurs concernant la genetique, I'apport energetique, la depense energetique ainsi que les facteurs hormonaux sont discutes dans la presente these.
1.2.3.1 Facteurs genetiques
L'objectif premier des etudes genetiques dans le domaine de I'obesite consiste a identifier les genes impliques dans la presence de cette condition (Hagymasi K et Tulassay Z 2006). Feinleib et al. (1977) ont constitue I'un des premiers groupes de chercheurs a avancer I'idee d'un lien entre la genetique et I'obesite. Une des methodes qui a ete utilisee pour etudier cette relation est I'etude de jumeaux identiques 1) vivant dans le meme environnement (Stunkard AJ, Sorensen Tl, Hanis C, Teasdale TW, Chakraborty R, Schull WJ, Schulsinger F 1986) ou 2) separes a la naissance et vivant dans des milieux differents (Stunkard AJ, Foch TT, Hrubec Z 1986). Maes et al. (1997) ont rapporte que I'heredite serait responsable de 50 % a 90 % de la variability de I'lMC, tandis que Katmarzyk et al. (2000) trouvait un pourcentage variant de 46 % a 60 %. La contribution exacte des facteurs genetiques lies a I'obesite n'est done pas encore clairement etablie, mais selon les donnees actuelles la contribution serait entre 25 % a 50 % dans la population generale (Bouchard C et Perusse L 1993). Le defi est de taille, puisque de nombreux genes candidats contribuent a I'obesite a differents niveaux comme la distribution de la masse grasse, la depense energetique ou les
mecanismes lies a la satiete ou la prise alimentaire (Kopelman PG 2000). Apres une dizaine d'annees de recherche intensive sur les genes associes a I'obesite, les chercheurs constatent que le lien causal entre des genes specifiques et I'obesite n'est pas encore connu.
1.2.3.2 Apport energetique
Malgre le fait qu'un lien est etabli entre I'apport energetique et I'obesite. Cependant, il semble difficile d'etablir clairement ce lien compte tenu des difficultes techniques pour quantifier I'apport energetique. Toutefois, les donnees indiquent que les gens, particulierement les obeses, tendent a sous-estimer leur apport energetique d'environ 30 % (Lichtman SW, Pisarska K, Berman ER, Pestone M, Dowling H, Offenbacher E, Weisel H, Heshka S, Matthews DE, Heymsfield SB 1992; Poppitt SD, Swann DL, Murgatroyd PR, Elia M, McDevitt RM, Prentice AM 1998). Malgre le fait que la population en general est de plus en plus consciente des bienfaits lies a une bonne alimentation, la prevalence de I'obesite continue d'augmenter (Racette SB, Deusinger SS, Deusinger RH 2003). La societe moderne consomme en abondance des aliments eleves en energie comme les sucreries et les boissons sucrees (Gittelsohn J, Wolever TM, Harris SB, Harris-Giraldo R, Hanley AJ, Zinman B 1998). De plus, les gens
mangent davantage a I'exterieur de la maison (McCrory MA, Fuss PJ, Hays NP, Vinken AG, Greenberg AS, Roberts SB 1999), et les heures de repas manquent de regularity (Raynor HA et Epstein LH 2001). Tous ces elements contribuent a augmenter I'apport calorique quotidien. Chez les personnes agees, I'apport energetique ne varie pas de beaucoup apres I'age adulte (Garry PJ, Hunt WC, Koehler KM, VanderJagt DJ, Vellas BJ 1992). L'augmentation de la prevalence de I'obesite, qui survient en vieillissant, serait done due davantage a une diminution de la depense energetique.
Les etudes demontrent aussi une relation entre la consommation de gras alimentaire et I'obesite (Shah M et Garg A 1996; Raynor HA et Epstein LH 2001). Contraire a toutes attentes, il semble que la proportion de gras dans la diete a diminuee ces dernieres annees (Blundell JE et Macdiarmid Jl 1997). Neanmoins, le gras alimentaire serait davantage associe a une prise de poids a court terme tel qu'observe durant la periode du temps des fetes (Yanovski JA, Yanovski SZ, Sovik KN, Nguyen TT, O'Neil PM, Sebring NG 2000). Certaines etudes ont pour leur part demontre un lien entre ('augmentation de la prevalence de I'obesite et la quantite totale de glucides consommes (Volek JS et Westman EC 2002; Bravata DM, Sanders L, Huang J, Krumholz HM, Olkin I, Gardner CD, Bravata DM 2003). La contribution de macronutriments specifiques dans le developpement de I'obesite demeure controversy (Blundell JE et MacDiarmid Jl 1997; Yanovski JA, Yanovski SZ, Sovik KN, Nguyen TT, O'Neil PM, Sebring NG 2000). En fait, les recherches demontrent que le gain de poids a long terme serait plutot associe a une consommation quotidienne excessive de calories totales, independamment de la composition en macronutriments (Prentice AM et Jebb SA 1995; Kopelman PG 2000).
D'autres facteurs peuvent egalement favoriser une consommation energetique excessive. Parmi ceux-ci, mentionnons : a) le plaisir gustatif procure par les aliments sucres et gras combines aux faibles signaux de satiete qui y sont associes (Blundell JE et King NA 1996) ; b) ('augmentation du nombre de collations par jour (Guarriget D 2006): c) un apport calorique absent ou insuffisant au dejeuner (Guarriget D 2006) ; d) une faible consommation de fruits et de legumes (Guarriget D 2006).
1.2.3.3 Depense energetique
En plus de manger davantage, les gens sont plus sedentaires qu'autrefois (Rising R, Harper IT, Fontvielle AM, Ferraro RT, Spraul M, Ravussin E 1994), ce qui
diminue la depense energetique quotidienne. L'augmentation de la proportion de gens sedentaires est un facteur non negligeable contribuant a augmenter la prevalence de I'obesite (Fiatarone Singh MA 2000; Kaplan LM 2003). La depense energetique totale quotidienne se divise en trois composantes majeures:
1- Metabolisme de base :
II contribue a environ 60 % a 70 % a la depense energetique totale (Danforth E, Jr. 1985) et represente la depense energetique minimale pour maintenir les fonctions vitales de I'organisme. Le metabolisme de base diminue de 5 % par decennie apres l'age de 25 ans (Prentice AM et Jebb SA 1995) ce qui correspond a une diminution d'environ 100 kcal par decennie jusqu'a l'age de 80 ans (Grundy SM 1998). Cette diminution inevitable du metabolisme de base est associee a la perte de masse maigre avec le vieillissement et a un risque accru de prendre de la masse grasse (Visser M, Deurenberg P, van Staveren WA, Hautvast JG 1995; Elia M 2001). Finalement, Villareal et al. (2005) rapportent que la perte de masse maigre avec l'age expliquerait environ le quart de la diminution du metabolisme de base.
2- Effet thermogenique des aliments :
Pour sa part, la thermogenese post-prandiale correspond a I'energie depensee pour la digestion, I'absorption, le transport et la mise en reserve des aliments (Wilmore JH et Costill DL 1999). Cette composante serait le facteur contributif le moins important de la depense energetique totale quotidienne contribuant a environ 10 % de la depense energetique totale.
3- L'activite physique :
Elle contribue a environ 15 a 30 % de la depense energetique totale. Cette depense energetique correspond aux activites de la vie quotidienne (se laver, faire I'epicerie, passer I'aspirateur, etc) et aux activites sportives (marcher, jouer du tennis, nager, etc).
II a ete demontre que I'exercice est benefique pour la prevention et le traitement de Pobesite (Grundy SM, Blackburn G, Higgins M, Lauer R, Perri MG, Ryan D 1999). Un des problemes qui explique Pinsucces de I'exercice dans le maintien du poids est la difficulty d'atteindre les recommandations du niveau d'exercice exige (Gordon PM, Heath GW, Holmes A, Christy D 2000).
1.2.3.4 Facteurs hormonaux
Les hormones liees a la satiete, comme la leptine et la ghreline, sont de plus en plus etudiees (Moller N, O'Brien P, Nair KS 1998; Sengier A 2005; Woods SC 2005). Les changements hormonaux en lien avec la menopause pourraient aussi avoir des effets sur le controle du poids corporel en autre en reduisant Pactivite des lipoproteines lipases ce qui favorise le stockage du tissu adipeux au niveau abdominal (Evans EM et Racette SB 2006). Les travaux de Lewis et al. (1997) ont constate un gain de poids annuel moyen de 0,7 kg chez des femmes adultes pre-menopausees de moins de 40 ans. Cette prise de poids semblait etre le resultat d'une augmentation de la masse grasse totale et elle etait associee a une diminution du niveau d'activites physiques. A la menopause, la prise de poids moyenne annuelle diminuerait de 0,4 kg annuellement (Wing RR, Matthews KA, Kuller LH, Meilahn EN, Plantinga PL 1991; Kuller LH, Simkin-Silverman LR, Wing RR, Meilahn EN, Ives DG 2001), et certaines etudes demontrent que cette etape de la vie des femmes ne semble pas avoir d'effet independant sur le poids corporel total (Guo SS, Zeller C, Chumlea WC, Siervogel RM 1999). Toutefois, meme en Pabsence de prise de poids, on remarque des changements significatifs dans la composition corporelle et la distribution de la masse grasse (Svendsen OL, Hassager C, Christiansen C 1995). Ainsi, durant cette meme periode, on assiste a une augmentation de la masse grasse totale et abdominale, avec une accumulation preferentielle au niveau visceral (Zamboni M, Armellini F, Harris T, Turcato E, Micciolo
R, Bergamo-Andreis IA, Bosello O 1997). Selon Carr (2003), la baisse des oestrogenes et la diminution de I'activite physique contribueraient a ces changements de la composition corporelle. En effet, chez les femmes pre-menopausees, la presence d'oestrogenes favorise I'accumulation des graisses dans la region gluteo-femorale, ce qui favorise une obesite peripherique (Krotkiewski M, Bjorntorp P, Sjostrom L, Smith U 1983). Par contre, apres la menopause, la diminution progressive des oestrogenes est associee au developpement de I'obesite centrale, avec une augmentation plus importante de la graisse viscerale (Ley CJ, Lees B, Stevenson JC 1992; Zamboni M, Armellini F, Harris T, Turcato E, Micciolo R, Bergamo-Andreis IA, Bosello O 1997).
Finalement, malgre nos connaissances sur les causes de I'obesite, il est encore difficile de cerner la problematique dans son ensemble. Toutefois, a la lumiere de cette recension des ecrits, il est possible d'affirmer qu'une cause importante de I'augmentation de la prevalence de I'obesite est un changement dans le mode de vie en general. En d'autres mots, en quelques centaines d'annees, I'homme est passe du mode de vie d'un chasseur-cueilleur a celui d'un sedentaire (Ravussin E et Bogardus C 1990).
1.2.4 Methodologie pour quantifier la masse grasse
II est possible d'identifier une multitude de methodes pour quantifier la masse grasse chez I'humain. Selon Wang et al. (1993), il existerait cinq niveaux pour mesurer ou evaluer la masse grasse : anatomique, moleculaire, cellulaire, tissulaire et global. Selon le niveau etudie, les methodes de mesures varient considerablement. Toutefois, depuis les 60 demieres annees, les modeles moleculaire a deux compartiments (masse grasse et masse maigre) ont ete les plus utilises pour mesurer la composition corporelle (Brozek J, Grande F, Anderson JT, Keys A 1963; Siri WE 1993).
Les methodes les plus utilisees pour quantifier la masse grasse sont presentees dans les paragraphes suivants. A noter que I'erreur de mesure varie d'une technique a I'autre (Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X, Going SB 2005). Comme demontre dans le tableau 1.4 certaines de ces methodes sont davantage appropriees pour quantifier la masse grasse chez la personne agee.
La decision d'utiliser une technique ou une autre doit etre basee sur la disponibilite de I'appareil, la validite et la fiabilite de la mesure, les couts lies a la prise de mesures, le nombre de sujets a evaluer, sur la population a I'etude, sur I'objectif de I'etude, etc. Pour les besoins de ce document, deux categories de mesures sont presentees 1) les mesures en laboratoire ; 2) les mesures cliniques.
1.2.4.1 Mesures en laboratoire
En laboratoire, les techniques disponibles pour mesurer la quantite de masse grasse sont abondantes. Cependant, depuis les dernieres annees, les plus populates sont la densitometrie (pesee hydrostatique ou plethysmographe), I'hydrometrie (volume d'eau corporel), I'absorptiometrie biphotonique (DXA) et les methodes d'imageries (Heyward VH, Cook KL, Hicks VL, Jenkins KA, Quatrochi JA, Wilson WL 1992; Lohman TG et Milliken L 2003). Ces techniques sont privilegiees, puisque leur coefficient de validite et de fiabilite se situent generalement au-dessus de 0.80, comparativement a un modele a multi-niveaux qui est considere comme la mesure etalon (Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X, Going SB 2005).
Tableau 1.4.
Methodes de mesure de la masse grasse chez la personne agee Methode Adaptee pour les
personnes agees Pesee hydrostatique Plethysmographie Plis cutanes Impedencemetrie Absorptiometrie biphotonique Modele a 3 ou 4 compartiments1 Adaptede: Ritz P (2006) ++ ++ + Faiblement adapte + ++ Adapte ++ +++ Mesure etalon ++ +++
Ce modele consiste a une estimation moyenne de la masse grasse obtenue par la combinaison de I'hydrometrie, de la densitometrie et de I'absorption biphotonique (Heymsfield SB, Wang Z, Visser M, Gallagher D, Pierson RN, Jr. 1996). Cependant, en raison des limites financieres et de I'accessibilite aux equipements, il est difficile d'obtenir simultanement les trois mesures pour evaluer la masse grasse.
1.2.4.1.1 Densitometrie
Les deux appareils utilises pour mesurer la masse grasse par densitometrie sont la pesee hydrostatique et le plethysmographe. Meme si les procedures sont tres differentes, ces deux methodes sont basees sur le meme principe. La pesee hydrostatique utilise le principe d'Archimede, qui consiste a mesurer un volume en immergeant le corps dans I'eau deplacee. Le plethysmographe se base sur la loi de Boyle-Mariote, qui enonce que la pression de I'air determine la densite, parce que le volume est constant (Babu JP, Jindal GD, Bhuta AC, Parulkar GB 1990). Ainsi, si un corps est introduit dans une cabine de volume connu, la pression de la cabine sera modifiee en proportion du volume insere. Lorsque la densitometrie est utilisee pour determiner le niveau d'obesite, les utilisateurs acceptent prealablement les constantes suivantes (Lohman TG 1981):
1. La densite de la masse grasse est egale a 0,9 g/cm3;
2. La densite de la masse maigre est egale a 1,1 g/cm3;
3. Le pourcentage d'eau a Pinterieur de la masse maigre est en moyenne de 73 ± 2 % chez I'adulte.
Meme si ces constantes ont ete critiquees dans le passe (Baumgartner RN, Heymsfield SB, Lichtman S, Wang J, Pierson RN, Jr. 1991) elles sont toujours utilisees chez les 20-95 ans (Visser M, Gallagher D, Deurenberg P, Wang J, Pierson RN, Jr., Heymsfield SB 1997).
1.2.4.1.2 Pesee hydrostatique
Apres la mesure (Bonge D et Donnelly JE 1989)., la densite corporelle est estimee a partir du volume d'eau et du volume corporel. Le volume est ensuite calcule comme suit (American College of Sports Medicine 2000):
Poids corporel
Densite corporelle = [[(Poids corporel-Poids eau)/Densite de I'eau] - le volume residuel] Le % de gras est ensuite estime par la formule de Siri (1993):
% de gras = (495/densite du corps) - 450
Meme si la validite et la fiabilite de cette technique ont ete demontrees a plusieurs reprises, sa procedure est complexe, contraignante et demande beaucoup de temps et de rigueur (Heyward V 2001). De plus, ('utilisation de cet appareil exige des techniciens specialement formes (American College of Sports Medicine 2000).
1.2.4.1.3 Plethysmographie
Comparativement a la pesee hydrostatique, cette technique est plus simple et beaucoup plus rapide. Elle convient davantage a des populations qui pourraient etre incommodees par le port du costume de bain ou par le fait de plonger sous I'eau (Vescovi JD, Zimmerman SL, Miller WC, Hildebrandt L, Hammer RL, Femhall B 2001). Tout comme pour la pesee hydrostatique, le pourcentage de gras est mesure par la formule de Siri (Bosy-Westphal A, Mast M, Eichhorn C, Becker C, Kutzner D, Heller M, Muller MJ 2003). Cette technique est tres interessante, car elle est simple, elle n'exige pas beaucoup d'expertise et surtout, elle ne prend que 5 a 10 minutes a effectuer (American College of Sports Medicine 2000). Cependant, elle presente certaines limites. II est difficile de reguler la temperature au niveau de la peau et de limiter I'humidite contenue dans I'habillement ce qui peut influencer quelque peu la fiabilite de
I'appareil (Taylor A, Aksoy Y, Scopes JW, du Mont G, Taylor BA 1985). Toutefois, de nouveaux appareils plus performants sont maintenant disponibles, augmentant ainsi la fiabilite de cette technique (Demerath EW, Guo SS, Chumlea WC, Towne B, Roche AF, Siervogel RM 2002). Selon Nunez ef al (1999), la validite de cet appareil est acceptable, car son risque d'erreurs se situe entre 1,9 % et 4,0 % pour la mesure du pourcentage de graisse comparativement a la mesure etalon. En ce qui conceme la fiabilite, certains rapportent une variation entre 1,7 % a 2,3 % lors d'un test re-test (Biaggi RR, Vollman MW, Nies MA, Brener CE, Flakoll PJ, Levenhagen DK, Sun M, Karabulut Z, Chen KY 1999; Levenhagen DK, Borel MJ, Welch DC, Piasecki JH, Piasecki DP, Chen KY, Flakoll PJ 1999).
1.2.4.1.4 Hydrometrie
Cette mesure se base sur le concept voulant que le pourcentage d'eau present dans la masse maigre soit constant a 73 % (Schoeller DA et Hnilicka JM 1996). L'objectif ultime de cette technique consiste a mesurer la quantite d'eau totale du corps, pour ensuite estimer le pourcentage de gras selon la formule suivante : % de gras = 1-[% d'eau total/0,73]*100 (Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X, Going SB 2005). Cette methode est consideree comme une mesure valide et fiable pour une population adulte si I'hydratation est adequate (Lohman TG, Harris M, Teixeira PJ, Weiss L 2000). La difference test re-test de cette technique est de 1% a 2 % (Racette SB, Schoeller DA, Luke AH, Shay K, Hnilicka J, Kushner RF 1994) avec seulement 2% a 4 % de difference en comparaison avec la mesure etalon (Bartoli WP, Davis JM, Pate RR, Ward DS, Watson PD 1993).
12.4.1.5 Absorptiometrie biphotonique (DXA)
Contrairement a la densitometrie, le DXA utilise un modele a trois compartiments, soit la masse grasse, la masse maigre et la masse osseuse (American College of Sports Medicine 2000). Cet appareil a ete initialement congu pour mesurer la densite osseuse (Mazess RB et Cameron JR 1972). Depuis, son utilisation s'est raffinee, afin de pouvoir mesurer les autres tissus corporels (Gotfredsen A, Borg J, Christiansen C, Mazess RB 1984). Les etudes demontrent que le DXA est un bon appareil pour estimer la masse grasse, avec une moyenne d'erreurs variant de 2,5 % a 3,0 % lorsque compare a la pesee hydrostatique (Kohrt WM 1998; Lohman TG, Harris M, Teixeira PJ, Weiss L 2000). De plus, cet appareil semble valide et fiable chez tous les groupes d'age (Prior BM, Cureton KJ, Modlesky CM, Evans EM, Sloniger MA, Saunders M, Lewis RD 1997).
Maigre ses avantages, le DXA presente toutefois certaines limites. Les deux limites majeures de la technique se trouvent dans la fiabilite de la mesure lors de revaluation des sujets obeses. Premierement, si les sujets presentent une epaisseur abdominale importante (>25 cm), le pourcentage de gras sera surestime (Milliken LA, Going SB, Lohman TG 1996). Deuxiemement, il arrive parfois qu'il soit impossible de placer les sujets dans I'espace prevu pour effectuer la mesure. Par contre, si le corps du sujet excede I'espace alloue, le probleme peut etre resolu en mesurant seulement un cote, puisque Tataranni et Ravusin (1995) ont rapporte une tres bonne correlation entre la mesure d'un seul cote du corps et la mesure du corps entier (r = 0,99). Cette technique possede des avantages non negligeables, puisqu'elle est rapide et facile a executer par les techniciens. De plus, le DXA permet de quantifier la composition corporelle des bras, des jambes et du tronc, ce que la densitometrie n'autorise pas. Finalement, maigre le fait que le DXA emet des rayons-x, ceux-ci correspondent une
exposition de 15 a 20 minutes au soleil (0,02-1,5 mrem), ce qui est pratiquement negligeable si on les compare a la radiation emise pendant revaluation de la poitrine par une radiographie en milieu hospitalier, qui equivaut a 25-270 mrem (Kohrt WM 1995).
1.2.4.1.6 Tomographie axiale et resonance magnetique
La tomographie axiale et la resonance magnetique sont considerees comme les methodes individuelles les plus precises et completes pour mesurer la composition corporelle (Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X, Going SB 2005). Cependant, leur frequence d'utilisation est assez rare dans le domaine de la recherche sur I'obesite (Janssen I, Heymsfield SB, Wang ZM, Ross R 2000; Lauretani F, Russo CR, Bandinelli S, Bartali B, Cavazzini C, Di lorio A, Corsi AM, Rantanen T, Guralnik JM, Ferrucci L 2003; Hicks GE, Simonsick EM, Harris TB, Newman AB, Weiner DK, Nevitt MA, Tylavsky FA 2005). En effet, certaines contraintes empechent I'utilisation routiniere de ces deux techniques. D'abord, elles sont tres dispendieuses (particulierement la resonance magnetique) et elles exigent I'utilisation d'un technicien en radiologie. De plus, elles s'appliquent principalement aux gens ayant un IMC inferieur a 35 kg/m2, car
la validite de ces appareils diminue si le corps se rapproche trop des limites physiques des appareils de mesure (Ross R et Janssen I 2005).
Toutefois, la popularity de ces techniques a augmentee depuis que les chercheurs se sont interesses aux effets de la distribution de la graisse au niveau abdominal et de son impact sur le risque de maladies cardiovasculaires et de diabete de type 2 (Onat A, Avci GS, Barlan MM, Uyarel H, Uzunlar B, Sansoy V 2004). La tomographie axiale permet de realiser des coupes anatomiques transversales et d'identifier dans un plan horizontal les tissus en fonction de leur densite. Cette
technique fournit une valeur des surfaces (cm3) des tissus adipeux profonds et
superficiels. L'imagerie par resonance magnetique permet la meme evaluation, sauf que cette technique a I'avantage de ne pas utiliser de rayons-x. La mesure par resonance magnetique qui utilise des ondes radioelectriques et un fort champ magnetique afin de produire des images remarquablement claires et detaillees de la composition corporelle.
Finalement, pour conclure cette section, il est a noter qu'il existe d'autres methodes que celles decrites dans la presente these pour mesurer la masse grasse telles que I'echographie (Armellini F, Zamboni M, Robbi R, Todesco T, Rigo L, Bergamo-Andreis IA, Bosello O 1993), la radioactivation (Kehayias JJ, Heymsfield SB, LoMonte AF, Wang J, Pierson RN, Jr. 1991; Aloia JF, Vaswani A, Flaster E, Ma R 1998) ainsi que la mesure du potassium grace au K 40 afin d'estimer la masse maigre et en deduire la masse grasse (Myhre LG et Kessler WV 1966). Cependant, leur utilisation est rare et leur fiabilite ainsi que leurvalidite sont peu connues.
1.2.4.2 Mesures cliniques
Comme les mesures en laboratoire, il existe aussi plusieurs methodes pour quantifier la masse grasse en clinique. L'avantage majeur des mesures cliniques est qu'elles necessitent moins d'equipements et d'expertise que les mesures en laboratoire. Puisque les outils pour mesurer precisement la masse grasse sont normalement dispendieux et difficiles d'acces, plusieurs methodes ont ete developpees pour estimer la quantite de masse grasse. En effet, les etudes portant sur un grand nombre de sujets obligent souvent ('utilisation de ce type de mesures. Meme si elles possedent un niveau de precision moindre, les chercheurs optent pour ces techniques afin d'economiser du temps, de minimiser les couts, et pour tester un grand nombre de
sujets. Les methodes d'estimation de la masse grasse sont validees avec des methodes etalons telles que la pesee hydrostatique ou le DXA ou les modeles a multi-niveaux (Heymsfield SB, Lohman TG, Wang X, Going SB 2005). Void un bref apergu des methodes cliniques les plus utilisees par les cliniciens pour quantifier la masse grasse (Heyward V 2001).
1.2.4.2.1 Bio-impedancemetrie
La bio-impedance est utilisee en milieu clinique, car cette technique (selon I'appareil utilise) est relativement valide, fiable et peu couteuse. De plus, cette technique permet d'evaluer un grand nombre de sujets et demande peu d'expertise de la part des evaluateurs. Elle se base sur le fait que I'eau est un bon conducteur d'electricite. Puisque les muscles sont en majorite composes d'eau (environ 73 %) (Wang Z, Deurenberg P, Wang W, Pietrobelli A, Baumgartner RN, Heymsfield SB 1999; 1999), il est possible de mesurer la resistance offerte par les muscles au passage du signal electrique. L'appareil calcule done la resistance du signal electrique a traverser le corps. Ce resultat est combine a d'autres facteurs biologiques prealablement introduits dans l'appareil tels que I'age, le poids, le niveau d'activite physique, le sexe et le groupe ethnique (Baumgartner RN, Chumlea WC, Roche AF 1990; Kushner RF 1992) pour finalement estimer la masse maigre et la masse grasse du corps en seulement quelques minutes (Baumgartner RN, Stauber PM, Koehler KM, Romero L, Garry PJ
1996).
Selon Heyward (2001) , plusieurs precautions sont a considerer afin d'optimiser la fiabilite de la technique :
o Ne pas manger ou boire quatre heures avant le test; o Ne faire aucun exercice 12 heures avant le test; o Uriner 30 minutes avant le test;
o Ne boire aucun alcool 48 heures avant le test;
o Ne pas utiliser des diuretiques durant les 7 jours avant le test.
Cette technique demande que tres peu d'expertise de la part des techniciens (Segal KR, Van Loan M, Fitzgerald PI, Hodgdon JA, Van Itallie TB 1988). Cependant, plusieurs etudes ont reproche a cette methode de creer beaucoup d'erreurs, a cause des nombreuses procedures a respecter avant d'effectuer le test (Carella MJ, Rodgers CD, Anderson D, Gossain W 1997; Fogelholm M et van Marken Lichtenbelt W 1997; Stolarczyk LM, Heyward VH, Van Loan MD, Hicks VL, Wilson WL, Reano LM 1997). Malgre tout, la bio-impedance a largement ete utilisee dans les etudes epidemiologiques ayant comme objectif d'evaluer I'impact de I'obesite sur la capacite physique (Janssen I, Heymsfield SB, Ross R 2002; Browning RC et Kram R 2005; Haight T, Tager I, Sternfeld B, Satariano W, van der Laan M 2005).
1.2.4.2.2 Plis cutanes
La technique des plis cutanes consiste a mesurer le tissu situe entre la peau et les organes en quantifiant I'epaisseur du pli entre I'index et le pouce dans certaines regions prealablement validees. L'estimation de la masse grasse a I'aide des plis cutanes est possible, car il est connu que, chez une population adulte, 50 % a 70 % de la masse grasse est localise entre la peau et les visceres (Mohr M et Kohler H 1970). Malgre la validite de cette technique (Lohman TG 1981), il est tres important de noter que celle-ci depend :
• du niveau d'adiposite du sujet (Gray DS, Bray GA, Bauer M, Kaplan K, Gemayel N, Wood R, Greenway F, Kirk S 1990);
• de la specificite du groupe de reference prealablement utilise pour construire la formule d'estimation de la masse grasse.
1.2.4.2.3 Circonferences
Les circonferences devraient etre privilegiees aux plis cutanes, surtout chez une population obese, puisque le degre de fiabilite est superieur (Bray GA 1989), et la mesure moins contraignante pour les sujets. Les circonferences les plus utilisees pour determiner la distribution de la masse grasse sont la circonference de la taille et la circonference des hanches (Jones PR, Hunt MJ, Brown TP, Norgan NG 1986; Nelson TL, Vogler GP, Pedersen NL, Miles TP 1999; Turcato E, Bosello O, Di Francesco V, Harris TB, Zoico E, Bissoli L, Fracassi E, Zamboni M 2000; Kuk JL, Lee S, Heymsfield SB, Ross R 2005). En effet, le tour de taille se veut une mesure simple et pratique (Han TS, Schouten JS, Lean ME, Seidell JC 1997) permettant de classer le niveau d'obesite abdominale2, et ce, meme chez les personnes agees (Harris TB, Visser M, Everhart J,
Cauley J, Tylavsky F, Fuerst T, Zamboni M, Taaffe D, Resnick HE, Scherzinger A, Nevitt M 2000). Le tour de taille presente une bonne correlation avec I'lMC (Lean ME, Han TS, Morrison CE 1995) et il est un bon indicateur de ('accumulation de graisse intra-abdominale (Pouliot MC, Despres JP, Lemieux S, Moorjani S, Bouchard C, Tremblay A, Nadeau A, Lupien PJ 1994; Han TS, Bijnen FC, Lean ME, Seidell JC 1998).
2 L'obesite abdominale se definit comme une accumulation de la masse grasse deposee entre organes et la peau qui s'observe normalement par une augmentation du tour de taille.
Comme demontre au tableau 1.5, le seuil critique de tour de taille propose par I'OMS est de 88 cm chez les femmes et de 102 cm chez les hommes (Organisation Mondiale de la Sante 2003). Au-dela de ces seuils, les gens sont plus a risque de developper du diabete de type 2 et des maladies cardio-vasculaires. (Bigaard J, Frederiksen K, Tjonneland A, Thomsen BL, Overvad K, Heitmann BL, Sorensen Tl 2005; Katzmarzyk PT, Janssen I, Ross R, Church TS, Blair SN 2006). D'autres mesures de circonferences ont egalement ete utilisees pour evaluer les risques associes a I'accumulation de graisse comme le ratio taille/hanche (Terry RB, Page WF, Haskell WL 1992; Croft JB, Keenan NL, Sheridan DP, Wheeler FC, Speers MA 1995).
1.2.4.2.4 Equations de prediction
Plusieurs etudes ont developpe des equations de prediction pour remplacer les mesures de laboratoire lorsqu'elles ne sont pas disponibles. L'objectif commun de ces equations est d'utiliser des mesures facilement accessibles comme I'age, le poids et la taille pour evaluer la quantite de graisse corporelle (Cunningham JJ 1991; Tucker LA, Demers DS, Kelly KP 1998). Par contre, il existe plusieurs desavantages a utiliser ces equations. D'abord, ces equations de prediction ont ete validees avec une seule methode de reference. Ensuite, elles ne s'appliquent qu'a la population tres precise avec laquelle I'equation a ete developee (Heyward V 2001). Une bonne equation de prediction devrait presenter les caracteristiques suivantes : 1- Etre basee sur une methode de reference valide et fiable ; 2- Etre creee a partir d'une population superieure a 100 sujets ; 3- Afficher une correlation de plus de 0,8 avec la methode de reference ; 4- Rapporter un taux d'erreurs inferieur a 5 % compare a la methode de reference ; 5- Etre validee aupres d'une population semblable a celle etudiee (Heyward V2001).
Tableau 1.5.
Classification du risque pour la sante a partir de I'indice de I'IMC et du tour de taille chez les adultes de 18 a 65 arts
Indice de masse corporelle (IMC) Seuils du tour de taille
Normal Exces de poids Obesite classe I
Hommes < 102 cm
Risque moindre Risque accru Risque eleve Femmes < 88 cm
Hommes £ 102 cm
Risque accru Risque eleve Risque tres eleve Femmes s 88 cm
1.2.4.2.5 Indice de masse corporelle (IMC)
L'IMC est I'un des outils les plus utilises, tant en clinique qu'en recherche, pour evaluer les impacts de I'obesite sur la sante generate des gens. Cet indice se calcule simplement en divisant le poids (kg) par la taille (m2). Peu importe le sexe, chez I'adulte
age de 18 a 65 ans, le surpoids est defini par un IMC variant entre 25,0 et 29,9 kg/m2,
et I'obesite par un IMC egal ou superieur a 30,0 kg/m2 (Organisation mondiale de la
sante 2000 ; 2003). L'IMC ne permet pas de discriminer la masse maigre de la masse grasse. Puisque le vieillissement est associe a des changements majeurs de la composition corporelle, il est plus difficile d'utiliser I'lMC pour estimer le niveau d'obesite des gens ages comparativement aux adultes (Corrada MM, Kawas CH, Mozaffar F, Paganini-Hill A 2006). En effet, pour le meme poids corporel et la meme taille, la proportion de masse grasse est plus elevee chez la personne agee vs la personne adulte (Villareal DT, Apovian CM, Kushner RF, Klein S 2005; Corrada MM, Kawas CH, Mozaffar F, Paganini-Hill A 2006). De plus, entre I'age de 30 ans et 70 ans, une compression des vertebres engendre une diminution de la taille d'environ 3 cm chez les hommes et de 5 cm chez les femmes (Sorkin JD, Muller DC, Andres R 1999). Ce changement physique, tend a surestimer la quantite de masse grasse totale observee chez une personne agee comparativement a un adulte pour un meme IMC. En effet, puisque I'lMC est compose du poids et de la taille, pour un meme IMC, chez la personne agee, le % de gras sera plus important que chez un adulte d'age moyen.
Le lien entre I'lMC et la mortalite due aux maladies serait inexistant apres 75 ans (Heiat A, Vaccarino V, Krumholz HM 2001). Plusieurs facteurs ont ete avances pour expliquer ce constat. Premierement, le tabagisme pourrait contribuer grandement a augmenter le risque de mortalite chez les gens ayant un faible IMC. II est reconnu que les fumeurs presentent normalement un poids inferieur aux non-fumeurs (Garrison
RJ, Feinleib M, Castelli WP, McNamara PM 1983). Deuxiemement, plusieurs etudes ont demontre que chez les gens ages, la relation entre I'lMC et la mortalite serait influencee par I'effet de survie des gens obeses mais metaboliquement sains. En d'autres termes, les gens obeses presentant des problemes metaboliques seraient decedes avant d'atteindre un age avance (Rossner S 2001; Inelmen EM, Sergi G, Coin A, Miotto F, Peruzza S, Enzi G 2003). II est generalement accepte que I'lMC ne constitue pas I'outil ideal pour determiner le risque de mortalite chez la personne agee (Elia M 2001; Dionne IJ et Brochu M 2004; Pitner JK 2005; Price GM, Uauy R, Breeze E, Bulpitt CJ, Fletcher AE 2006), mais pour I'instant, aucune norme n'a encore ete etablie pour rectifier les standards de I'OMS pour les personnes agees. Certains, par contre, ont suggere qu'un seuil autour de 27-28 kg/m2 pourrait etre considere comme le
poids sain chez les personnes agees de plus de 70 ans (Allison DB, Gallagher D, Heo M, Pi-Sunyer FX, Heymsfield SB 1997; Sulander T, Martelin T, Rahkonen O, Nissinen A, Uutela A 2005).
1.2.5 Consequences de l'obesite
L'obesite a un impact sur I'autonomie des gens ages et ce, independamment de la dimension touchee : physique, psychologique et sociologique (Le Pen C, Levy E, Loos F, Banzet MN, Basdevant A 1998). Une equipe de chercheurs francais a mis sur pied un questionnaire [Obesity Specific Quality of Life (OSQOL)] pour evaluer la sante globale des aTnes obeses en rapport avec ces trois dimensions (Le Pen C, Levy E, Loos F, Banzet MN, Basdevant A 1998). Ce questionnaire a ete valide aupres d'une population agee en moyenne de 52 ans, et il demontre que l'obesite a un impact tres significatif sur toutes les spheres etudiees (Basdevant A et Guy-Grand B 2004) (Tableau 1.6).
L'obesite augmente aussi de fagon considerable les couts relies aux soins de sante ainsi que le risque de comorbidites. Dans la presente these seules les comorbidites liees a l'obesite qui ont un impact de pres ou de loin sur la capacite physique sont developpees en detail.
1.2.5.1 Couts relies aux soins de sante
Les statistiques recentes demontrent que les couts de sante directs et indirects associes a l'obesite ne cessent d'augmenter. En effet, les depenses auraient grimpe d'environ 40 % entre 1997 et 2004 (Birmingham CL, Muller JL, Palepu A, Spinelli JJ, Anis AH 1999; Katzmarzyk PT et Janssen I 2004). Katzmarzyk et Janssen (2004) ont rapporte que 4,3 milliards de dollars auraient ete consacres aux couts directs et indirects associes a l'obesite, ce qui representait 5,7 % du budget total de sante au pays. Aux Etats-Unis, Finkelstein et al. (2003) ont demontre qu'une personne obese coute 1,486 $ de plus par annee au systeme de sante, sans compter les couts defrayes par les assurances privees. Chez les personnes agees, I'une des consequences economiques majeures de l'obesite est le nombre plus eleve d'hospitalisation et d'institutionnalisation par rapport a celles des personnes considerees comme ayant un poids sain (Dionne IJ et Brochu M 2004). Enfin, Pitner (2005) a rapporte que I'exces de poids pourrait etre associe a des couts de sante supplementaires, et ce, independamment de ceux associes au vieillissement.
Tableau 1.6
Relation entre les elements du questionnaire Obesity Specific Quality of
Life et IMMC
Echelle 0-100 pour IMC < 27 IMC >30 chacun des elements N = 462 N = 155
Etat physique T\^e 57,2* Vitalite 64,1 55,6* Relations avec autrui 69,4 66,3* Etat psychologique 66,5 61,2*
* Difference significative entre les 2 groupes (P<0,05)
1.2.5.2 Comorbidites liees a l'obesite et la capacite physique
L'obesite augmente significativement le risque de developper plusieurs problemes de sante tels le diabete de type 2 (Wannamethee SG et Shaper AG 1999), les maladies coronariennes (Alexander JK 2001; Barzizza F 2001), Posteoarthrite (Messier SP, Loeser RF, Hoover JL, Semble EL, Wise CM 1992; Messier SP 1994; Messier SP, DeVita P, Cowan RE, Seay J, Young HC, Marsh AP 2005), I'hypertension (Barrett-Connor E 1990; El-Atat F, Aneja A, McFarlane S, Sowers J 2003), la maladie d'Alzheimer (Gustafson D, Rothenberg E, Blennow K, Steen B, Skoog I 2003; Razay G, Vreugdenhil A, Wilcock G 2006), I'apnee du sommeil (Khaodhiar L, McCowen KC,
Blackburn GL 1999), les dyslipidemies (Khaodhiar L, McCowen KC, Blackburn GL 1999; Miller WM, Nori-Janosz KE, Lillystone M, Yanez J, McCullough PA 2005), etc. Tous ces problemes ont a leur tour un impact sur la qualite de vie et I'autonomie des personnes agees obeses.
1.2.5.2.1 Diabete de type 2
L'obesite est le facteur de risque principal dans le developpement du diabete de type 2 (Colditz GA, Willett WC, Rotnitzky A, Manson JE 1995). Stevens et al. (2001) ont rapporte que 90 % des individus qui developpent le diabete de type 2 ont un IMC superieur a 28 kg/m2, et que le risque augmente d'autant plus lorsque le surplus de
poids est cumule depuis le jeune age (Wannamethee SG et Shaper AG 1999). L'obesite abdominale constituerait egalement un facteur independant lie a la prevalence du diabete de type 2 (Basdevant A, Raison J, Guy-Grand B 1987). En effet, le tour de taille expliquerait a lui seul entre 28 % et 51 % de la resistance a I'insuline (Kotz CM, Billington CJ, Levine AS 1999). La presence de diabete de type 2 implique le risque de developper des problemes connexes qui ont un impact sur la capacite physique.
Tel que demontre dans la section precedente, il existe une forte correlation entre I'obesite et le diabete. En plus de causer des problemes physiologiques, le diabete cause plusieurs problemes neurologiques. La neuropathie est une des complications du diabete qui entraine des repercussions importantes lors de I'execution de mouvements telle que la marche (Sima AA 2006). D'ailleurs, selon I'age des individus, 26 a 54 % des patients diabetiques en souffrent (Mold JW, Vesely SK, Keyl BA, Schenk JB, Roberts M 2004). Chez les gens atteints, les complications surviennent lorsque les vaisseaux se durcissent et que le debit sanguin musculaire diminue (Greenberg DA et Jin K 2006). Le surplus de glucose en circulation peut modifier la gaine de myeline ce qui affecte la conduction avec le systeme nerveux central (Davies M, Brophy S, Williams R, Taylor A 2006). L'atteinte des vaisseaux sanguins des membres inferieurs (neuropathie sensitive) peut entrainer des lesions importantes au niveau du pied et ainsi diminuer la capacite motrice de la personne atteinte (Dinh TL et Veves A 2005).
La neuropathie peripherique serait la cause premiere de I'apparition du pied
diabetique, expliquant 78 % des cas (Reiber GE, Vileikyte L, Boyko EJ, del Aguila M,
Smith DG, Lavery LA 1999). On regroupe sous cette appellation les consequences qui peuvent entrainer des complications vasculaires et neurologiques aux pieds. Le mal perforant est la forme de maladie du pied la plus habituelle (Vela SA, Lavery LA, Armstrong DG, Anaim AA 1998) qui implique normalement une atteinte importante au niveau de la sensibilite des pieds (McNeely MJ, Boyko EJ, Ahroni JH, Stensel VL, Reiber GE, Smith DG 2005). La diminution de la sensibilite a la douleur des propriocepteurs fait que la personne a tendance a s'appuyer constamment au niveau de la meme zone du pied et se blesse progressivement (Reiber GE, Vileikyte L, Boyko EJ, del Aguila M, Smith DG, Lavery LA 1999).
