La Régulation de la glycémie |
Le glucose est, chez la plupart des organismes vivants, le substrat de base
des séquences du métabolisme énergétique. Le maintien
d'une concentration sanguine correcte en glucose (glycémie) est
donc indispensable au bon déroulement des activités biologiques
cellulaires. Malgré les apports irréguliers des repas, ainsi
que l'activité irrégulière de certaines cellules, la glycémie
chez un sujet sain est de 0,8 g.L-1. La glycémie 'normale' (d'un individu
saint) se situe entre 0,8 et 1,2 g.L-1. Le glucose doit donc être stocké
après les repas, et
les réserves utilisées entre les repas, et pendant les activités
physiques.
Il déverse le glucose dans le sang lors d'une diminution de la glycémie, et en prélève du sang lors d'une augmentation de la glycémie.
S'il prélève du glucose du sang, il le stocke sous la forme de glycogène, qui est un polymère (c'est une macromolécule) de glucose, forme animale de stockage du glucose. Ainsi, lors d'une hyperglycémie (forte glycémie), le foie est le siège d'une glycogénogénèse.
Lors d'une hypoglycémie (faible glycémie), il déverse
du glucose dans le sang, le foie dégrade au contraire le glycogène
: il s'agit d'une glycogénolyse, et sécrète donc
du glucose.
Les tissus adipeux sont constitués de cellules adipeuses ou adipocytes
qui font des réserves d'énergie sous forme de
triglycérides (Un glycérol lié à trois acides gras),
notamment après un repas. Lors d'une hypoglycémie, les tissus
adipeux sont le siège
d'une lipolyse libérant du glycérol et des acides gras. Le glycérol
peut être converti en glucose dans le foie (après avoir été
transporté par le sang jusqu'à cet organe).
Les muscles sont aussi capable, comme le foie de la glycogénogénèse. Cependant ils ne peuvent déversé le glucose issu de la glycogénolyse dans le sang. Ainsi le glucose mis en réserve dans le muscle sous forme de glycogène ne peut être redistribué dans l'organisme.
Mais les muscles représentent une réserve de protéines : lors d'une hypoglycémie prolongée (dû à un jeûne, par exemple), ils peuvent déversé des acides aminés (issus d'une protéolyse) dans le sang, et ils seront métabolisés dans le foie pour y être converti en glucose, qui pourra, lui, être redistribué dans l'organisme.
Le pancréas est un organe très important du système digestif (Les cellules se regroupent en tissus, qui eux-mêmes forment des organes, qui font partie d'un système), et est situé sous le foie (lui-même sous le diaphragme). Le pancréas participe aussi très activement à la régulation de la glycémie.
Le pancréas synthétise beaucoup d'enzymes digestives qu'il déverse dans le duodénum (première partie de l'intestin grêle, viennent ensuite le jéjunum et l'iléon) par le canal pancréatique. Ses enzymes sont très importantes en diversité, et donc en activité, et en quantité. L'ablation du pancréas entraîne par conséquent, entre autres, de graves troubles de la digestion.
L'ablation du pancréas entraîne, en plus des troubles digestifs, une hyperglycémie (forte glycémie), de 3 à 5 ou 7 g.L-1, au lieu de 1 g.L-1.
L'ablation puis la greffe ectopique (à un endroit non physiologique) du pancréas permet la régulation de la glycémie, mais les troubles digestifs persistent. Le pancréas possède donc des glandes exocrines qui déversent des enzymes digestives dans le duodénum, et des glandes endocrines qui déversent des hormones dans le sang.
Une hormone est une Substance chimique (protéique ou stéroïde), sécrétée par une glande endocrine, déversée dans le sang (dans des capillaires sanguins) et y circulant pour agir à faible dose et à distance, sur des cellules cibles en modifiant leur activité physiologique.
Une cellule cible est une cellule capable de capter un message hormonal, et d'y répondre en modifiant son activité cellulaire.
Exemples d'hormones :
Protéique : Hormones de croissance, insuline, glucagon...
Stéroïdes : Les oestrogènes, les androgènes, la progestérone...
L'insuline est une hormone polypeptidique (formée de deux sous unités), synthétisée et sécrétée par les cellules B (au centre) des îlots de Langerhans du Pancréas sous l'effet d'une augmentation de la glycémie, notamment après un repas riche en glucides. Les cellules cibles de l'insuline sont les cellules musculaires, les cellules hépatiques, et les cellules adipeuses. Elle a pour effet final de diminuer la glycémie par différentes actions :
C'est donc une hormone hypoglycémiante, la seule de l'organisme. L'insuline
a un effet dose-dépendant : plus la concentration plasmatique (donc plus
les cellules B des îlots de Langerhans du pancréas en sécrète), plus l'effet
sur les cellules cibles sera important. Des mutations sur certains acides aminés
de la molécule d'insuline entraînent une hyperglycémie. (Des anticorps auto-immuns
anti cellules B du Pancréas provoquent de graves troubles de la régulation de
la glycémie en empêchant la synthèse de l'insuline par ces cellules puisqu'elles
sont détruites, et ainsi provoquent une hyperglycémie (DID) ).
L'insuline controle l'expression de certains gènes : celui de la glucokinase
(qui convertie le glucose en glucose 6 phosphate), et celui de la Pyruvate kinase
(qui convertie le phosphoénol pyruvate en pyruvate).
Le glucagon est une hormone peptidique (une seule sous-unité) synthétisée et sécrétée par les cellules A (en périphérie) des îlots de Langerhans du Pancréas sous l'effet d'une diminution de la glycémie. Elle agit essentiellement sur le foie pour augmenter la glycémie par différentes actions :
Le glucagon est donc une hormone hyperglycémiante (d'autres hormones de l'organisme le sont aussi : l'adrénaline, le cortisol...). Il a aussi un effet dose-dépendant.
Le glucagon et l'insuline ont donc des effets opposés, on dit que ce sont des hormones antagonistes. Le glucagon, comme l'insuline, est dégradé par protéolyse (dégradation de protéine) au niveau du foie et du rein.
Hyperglycémie -» détection par les cellules B des îlots de Langerhans du pancréas -» Synthèse et sécrétion d'insuline (contenue dans les vésicules de sécrétion) -» transport de l'insuline dans le sang -» fixation sur les récepteurs membranaires des hépatocytes -» Action de l'insuline sur
Bilan : mise en réserve
Hypoglycémie -» détection par les cellules A des îlots de Langerhans du pancréas -» Synthèse et sécrétion de glucagon (contenue dans les vésicules de sécrétion) -» transport du glucagon dans le sang- » fixation sur les récepteurs membranaires des hépatocytes -» Action du glucagon sur :
Bilan : utilisation des réserves
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