PhysiologieI. Caractéristiques de la physiologie de l’eau, de la prime enfance jusqu'à l'adolescenceI.1. Teneur en eau du corpsI.2. Équilibre hydrique du corps I.2.1. Principales pertes en eau chez l'enfantI.2.2. Gains en eauI.3. Régulation del'équilibre hydrique du corpsI.3.1. Régulation par les reinsI.3.2. Mécanisme de la soifI.3.3. ThermorégulationHydratationII. Importance d'une hydratation adéquate pour la santé de l'enfantII.1. Évaluation du risque de déshydratationII.2. Niveau d’hydratation et activité physiqueII.2.1. Effets de la déshydratation au cours de l’activité physiqueII.2.2. Les enfants sont-ils affectés différemment à l'effort comparé aux adultes ? II.2.3. Consommation d'eau et activité physiqueII.3. Niveau d'hydratation et fonction cognitiveII.3.1. Qu'est-ce que la cognition ?II.3.2. Impact de la déshydratation sur la fonction cognitive de l'enfantII.3.3. Effets bénéfiques d'un apport en eau supérieurLe défiIII. Le défi de l’hydratation chez l’enfantIII.1. Apport total en eau et consommation de liquides chez l'enfant III.1.1. Recommendations en matière d'apport total en eauIII.1.2. Consommation de liquides chez l'enfantIII.2. Augmentation de l'apport en eau : un fondement des programmes de sensibilisation des enfants à une hygiène de vie saineIII.2.1. Effets prometteurs de l'apport en eau dans la prévention du surpoidsIII.2.2. Une action prioritaire, en faveur d'une hygiène de vie plus saine chez l'enfantIII.2.3. Action mondiale : exemple de programme de développement à long termeEn conclusionRéférencesQuiz

Physiologie

Introduction

L'enfance est une période décisive pour le développement de l'individu tout au long de sa vie (WHO, 2009). Il est aujourd’hui clairement démontré que l'alimentation d'un enfant joue un rôle déterminant dans sa croissance, ainsi que dans sa santé à l'âge adulte (Tanner, 1981). Une bonne hydratation est essentielle dans le cadre d'un régime équilibré. Pourtant, des études menées actuellement semblent indiquer que les apports en liquides des enfants sont souvent sous-optimaux comparés aux valeurs de référence établies (Kant et al., 2010, Kavouras et al., 2011, Stahl et al., 2007, Stookey et al., 2011). 

 

Dans la plupart des études, de la naissance à l'adolescence, l'enfance est divisée en trois classes d'âge : la prime enfance (0 à 2 ans), l’enfance (3 à 12 ans) et l’adolescence (13 à 17 ans).

 

Le présent document a pour objet de présenter l'état de l'art scientifique actuel en matière d'hydratation des enfants. Le développement physiologique de l'enfant est très complexe ; la physiologie de l'eau et les besoins varient donc en fonction de l'âge. Ce document dresse un aperçu des connaissances actuelles sur la physiologie de l'hydratation et les apports hydriques chez l'enfant, tout en soulignant les principales différences avec l'adulte. Il traite de la physiologie de l'eau, de l'importance pour la santé d'une hydratation adaptée, des recommandations et de la consommation de liquides chez l'enfant, ainsi que des pratiques et efforts actuellement mis en œuvre pour augmenter les apports hydriques sous-optimaux.

 

I. Caractéristiques de la physiologie de l’eau, de la prime enfance jusqu'à l'adolescence

Au cours de la vie, de nombreux changements interviennent dans la physiologie et le métabolisme du corps humain. De ce fait, ses besoins en énergie, en nutriments et en eau évoluent de la prime enfance à l'âge adulte, les besoins les plus élevés en proportion de la masse corporelle étant observés lors de la prime enfance et de l'adolescence, afin de soutenir la croissance et le développement physiologique.

La physiologie de l’eau change rapidement au cours des premières années de vie, puis plus lentement, jusqu'à atteindre progressivement une physiologie d'adulte à l'adolescence.

I.1. Teneur en eau du corps

L'eau est le principal composant du corps humain. Elle constitue en moyenne 60 % du poids du corps d'un adulte (Watson et al., 1980).

En outre, en raison de la différence de composition corporelle, les enfants affichent une teneur en eau supérieure à celle des adultes, en proportion de la masse corporelle. En moyenne, l'eau représente 75 % de la masse corporelle d'un nourrisson de moins de 6 mois (Altman, 1961). Cette teneur diminue rapidement entre 6 mois et 2 ans, puis plus lentement au cours de l'enfance. Elle atteint le niveau adulte à la puberté (après l'âge de 12 ans). Passé cet âge commencent également à apparaître des différences en fonction du sexe : la teneur en eau en pourcentage du poids corporel total diminue plus rapidement chez les femmes, du fait que celles-ci possèdent généralement un pourcentage plus élevé de masse graisse que les hommes (Figure 1) (Altman, 1961, Novak, 1989).

 

 

Figure 1. Masse hydrique moyenne totale du corps, en pourcentage du poids corporel par tranche d’âge chez les hommes et les femmes.

 (Adapté de Altman, 1961).

 

Cependant, la masse hydrique totale varie selon la composition corporelle de chaque individu : en effet, la teneur en eau de la masse maigre est d’environ 73 %, contre seulement 10 % dans la masse grasse (Péronnet et al., 2012, Altman, 1961).

I.2. Équilibre hydrique du corps

L’équilibre hydrique du corps est défini comme étant l’équilibre entre les gains et les pertes en eau du corps.

I.2.1. Principales pertes en eau chez l'enfant

Dans des conditions normales, notre corps élimine l’eau principalement par l’urine et la peau et, dans une moindre mesure, par les poumons et les matières fécales.

Pertes en eau urinaires

Le métabolisme produit des déchets qui doivent être éliminés, pour la plupart via l’urine. L’appareil urinaire, qui est constitué des reins, des uretères, de la vessie et de l’urètre, produit, stocke et élimine l’urine (Figure 2).

 

 

Figure 2. Appareil urinaire

 

Le volume urinaire moyen est de 1 à 2 l/jour chez l'adulte (Manz et al., 2003), mais il décroît progressivement lorsque l'apport en liquides diminue. Chez l'enfant, il se situe entre 600 et 1 300 ml/j, et augmente avec l'âge pour atteindre progressivement les valeurs d'un adulte (Alexy et al., 2012). Avec l'âge, une diminution du volume urinaire en proportion du poids corporel a été constatée chez les enfants de 4 à 14 ans (Ebner et al., 2002). 

Pertes d'eau par la peau et les poumons

La peau évacue l'eau à la fois par la transpiration et par les pertes insensibles. La transpiration est un mécanisme actif reposant sur l'excrétion d'eau et d'autres composants via les glandes sudoripares. À l’inverse, les pertes insensibles ne contiennent pas de solutés.Elles désignent  l'évaporation d'eau par les voies respiratoires et la diffusion cutanée passive. Les pertes d'eau par transpiration sont faibles en cas de température ambiante modérée et en absence d’activité physique (EFSA, 2010). 

 

Le ratio surface sur masse corporelle est différent chez l'enfant et l'adulte. Il est deux fois plus élevé chez les jeunes enfants (1 à 2 ans) que chez les adultes. La différence s'atténue à l'adolescence, lorsque l'individu a presque atteint sa taille adulte (Silvaggio et al., 1993). Ceci explique pourquoi jusqu'à l'adolescence, les enfants perdent plus d'eau par la peau que les adultes, en proportion de la masse corporelle, en conditions de repos et de neutralité thermique.

I.2.2. Gains en eau

Les gains en eau proviennent de l'eau contenue dans les liquides et la nourriture ingérés, et de l'eau métabolique (eau produite par l'organisme lors de l'oxydation des nutriments) (Shirreffs, 2003, Benelam et al., 2010). Ce dernier aspect sera abordé dans la partie III.1.

I.3. Régulation de l'équilibre hydrique du corps

I.3.1. Régulation par les reins 

Tant chez l'enfant que chez l'adulte, les reins sont des organes vitaux. Ils sont responsables de la régulation du volume et de la composition des liquides extracellulaires via des processus neuroendocriniens complexes (Andreoli et al., 2000) : il s'agit des principaux organes assurant le maintien de l'équilibre électrolytique, mais aussi de l'équilibre hydrique. Ils fonctionnent comme des filtres sélectifs qui éliminent les métabolites finaux et ajustent les niveaux de substance excrétée, d'électrolytes et d'eau, afin de maintenir une composition sanguine constante via des mécanismes de réabsorption et de sécrétion.

 

Les reins sont capables de réabsorber ou d'éliminer l'eau selon les besoins du corps. Pour assurer cette fonction, ils sont influencés par plusieurs hormones, en particulier l'hormone antidiurétique (ADH, également appelée vasopressine), mais aussi l'aldostérone et les facteurs natriurétiques. L'ADH, a un rôle de conservation d'eau : elle accroît la perméabilité à l'eau et favorise ainsi la réabsorption d'eau par les capillaires rénaux. L'ADH intervient également dans le mécanisme qui induit la sensation de soif (Groff et al., 1995) (Figure 3).

 

schéma : régulation de l'équilibre hydrique du corps par l'ADH et les reins

 

 

Figure 3. Régulation de l'équilibre hydrique du corps par l'ADH et les reins.

 

Par conséquent, le débit de liquides filtré par reins peut varier considérablement, principalement selon la charge en sel et en eau, afin de maintenir la masse hydrique totale du corps. Il existe toutefois des limites en matière de conservation et d'excrétion d’eau. Les reins peuvent réguler l'osmolalité urinaire sur une large plage : de 50 mOsm/l à 900-1400 mOsm/l chez l'adulte (Isaacson, 1959, Mertz, 1963). 

 

Chez l'enfant, la fonction rénale atteint sa maturité à l'âge de 2 ans environ, les reins disposant alors d'un débit de filtration glomérulaire et d'une capacité à concentrer et diluer l'urine comparable à ceux des adultes. (Brenner et al., 2008, Gearhart et al., 2009). Toutefois, le volume et la fréquence d'excrétion n'atteignent leur pleine maturité qu'à l'adolescence (Ellsworth et al., 2005, Gearhart et al., 2009).  

 I.3.2. Mécanisme de la soif 

Lorsque les pertes en eau sont supérieures aux apports, le corps entre dans un état d'hypohydratation. Tout comme les reins, la soif joue également un rôle dans le rétablissement de l'équilibre hydrique, en stimulant l’envie  de boire. La soif est une sensation qui est influencée tant par des facteurs physiologiques (tonicité cellulaire, volume extracellulaire, distension de l'estomac, ADH, volume sanguin) que comportementaux (repas, préférences, disponibilité des boissons...). Cependant, comme pour les adultes, la soif et la consommation volontaire de boissons ne garantissent pas systématiquement une hydratation adéquate (Rowland, 2008, Rowland, 2011). En effet, certains essais indiquent que, lorsqu'ils sont déshydratés et libres de faire leurs propres choix, les enfants et les adolescents ne boivent pas suffisamment pour compenser totalement la perte en eau (Bar-Or et al., 1980, Rivera-Brown et al., 1999, Santana et al., 1995). 

I.3.3. Thermorégulation

L'eau joue un rôle essentiel dans la régulation thermique du corps. L'évaporation de la sueur est un mécanisme de refroidissement efficace, qui constitue le principal mode de perte de chaleur chez l'adulte (Delamarche et al., 1990).

 

Contrairement aux adultes, les enfants perdent plus de chaleur par convection (perte de chaleur sèche) que par évaporation (Delamarche et al., 1990). Cela s'explique par deux différences physiologiques majeures. Tout d'abord, le ratio surface sur masse corporelle est supérieur chez l'enfant et l'échange de chaleur sèche dépend de la surface corporelle (Sinclair et al., 2007). En outre, les mécanismes de transpiration n'ont pas encore atteint leur maturité (Rowland, 2008). Jusqu'à la puberté, les enfants présentent un taux de sudation sensiblement inférieur à celui des adultes, en particulier les garçons comparativement aux hommes (Rowland, 2011).

 

Malgré ces différences, on a constaté des résultats de thermorégulation équivalents entre les enfants et les adultes pratiquant un exercice physique en milieu chaud, en conditions d'hydratation adéquate (Inbar et al., 2004, Rivera-Brown et al., 2006, Rowland et al., 2008). Toutefois, dans des situations similaires et en cas de privation d'eau, quelques données semblent indiquer que la température du corps augmente plus rapidement chez l'enfant que chez l'adulte (Bar-Or et al., 1980).

 

Ainsi, les enfants prépubères perdent moins d'eau que les adultes à l'effort et/ou en milieu chaud, mais la régulation thermique de leur corps peut être plus sensible à la déshydratation que dans le cas de l'adulte.

En résumé

D'une manière générale, les différences physiologiques chez les nourrissons, enfants et adolescents comparativement aux adultes sont liées à la teneur en eau du corps, aux pertes insensibles en eau, au taux de sudation et à la fonction rénale en ce qui concerne les enfants de moins de deux ans (Figure 4). Ces différences s'atténuent au fil de l'enfance, pour disparaître à l'adolescence. 

 

graphique : caractéristiques de la physiologie de l'eau, de la prime enfance jusqu'à l'adolescence

 

Figure 4. Caractéristiques de la physiologie de l'eau, de la prime enfance jusqu'à l'adolescence.

 

Messages à retenir

Caractéristiques physiologiques de l'hydratation chez l'enfant
La physiologie de l’eau change rapidement au cours des premières années de vie, puis plus lentement, jusqu'à ce que le corps atteigne progressivement son état physiologique adulte.
Les enfants, et plus particulièrement les nourrissons, présentent une teneur en eau corporelle supérieure à celle des adultes, en proportion de leur masse corporelle.
Jusqu'à ce qu'ils atteignent leur taille adulte, les enfants perdent plus d'eau par la peau que les adultes, en conditions de repos et de neutralité thermique.
Jusqu'à l'adolescence, les enfants, et tout particulièrement les nourrissons, affichent un taux de renouvellement de l'eau supérieur à celui des adultes, en proportion de leur masse corporelle, notamment au cours des premières semaines de vie.
Les besoins en eau des enfants sont supérieurs par unité de poids corporel à ceux des adultes, en partie en raison de pertes insensibles en eau plus importantes par diffusion cutanée.
Les reins atteignent leur maturité vers l’âge de deux ans, et disposent alors d'une capacité à concentrer et diluer l'urine équivalente à celle des adultes.

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