RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE

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1 RÉGULATION DE LA GLYCÉMIE Sources : - Mémo infirmier, Biologie Fondamentale et génétique UE 2.1, Elsevier Masson - Vander et Sherman, Physiologie Humaine, éditions Mc Graw-Hill -Marieb, Anatomie et physiologie humaines, éditions Person Education. -Tortora et Derrickson, Principes d anatomie et de physiologie, éditions De Boeck. -Physiologie des régulations, C. Porcher, inmed, INSERM U901 -https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-glycemie-48.html Dr Christelle CHAUX IFSIRoanne -2015

2 Introduction Le système endocrinien joue un rôle important dans le maintien de l'homéostasie. Ainsi, la glycémie(= concentration de glucose dans le sang) est régulée par un mécanisme de rétro-inhibitionfaisant intervenir principalement les hormones pancréatiques : insulineet glucagon. Les cellules de l'organisme doivent disposer d'un apport continu de glucosepour produire l'énergiecellulaire(= ATP). Normalement, la concentration de glucose dans le sangse maintient à environ 5 mmol/l(soit 1g/L). Le foiejoue un rôle fondamental dans le contrôle de la glycémie.

3 Rappels: les glucides - combustible majeur de l organisme, - hydrosoluble, - apportent le nutriment énergétique utilisable par toutes les C: le glucose -structure:c(h 2 O) - tailles: - oses(monosaccharides): glucose, fructose, galactose - osides : 2 à 10 molécules d oses (ex : lactose = galactose + glucose ; saccharose = glucose + fructose; maltose = glucose + glucose) - polyosides ou polysaccharides : + de 10 oses (ex : glycogène, amidon, cellulose)

4 Rappels: les glucides Rôle et apport alimentaire: 2typesdeglucides: - glucides non assimilables(fibres alimentaires) : car non absorbables par l intestin Aucun intérêt énergétique mais volume du bol fécal et régulent l activité du colon (ex:cellulosedanslaparoidescvégétales) - glucides assimilables(oses et osides): Source énergétique la + importante (très peu dans composition des tissus) Oses : surtout glucose = substrat central du métabolisme des glucides (goût sucré que saccharose ou fructose): fruits, certains légumes, miel Osides : saccharose (sucre de cuisine, betterave, canne à sucre), maltose, lactose(lait) Amidon (origine végétale : pomme de terre, riz, blé), glycogène(origine animale) stocké dans foie et muscles

5 Rappels: les glucides Sucres lents(ou à index glycémique faible): lentement absorbés et métabolisés Sucres rapides(ou à index glycémique élevé): rapidement absorbés et métabolisés Glucose : pénètre dans les C sous l action de l insuline (hormone) ; puis dégradé (fournit énergie) ou stocké(glycogène: macromolécule glucidique de réserve) Apports conseillés: 5g/kg de masse corporelle/j 1gdeglucose=4kcal Absorption : Glucides ingérés : polysaccharides(amidon) et disaccharides(saccharose, lactose) Enzymes digestives Produit des monosaccharides (glucose, galactose, fructose) Glucose, galactose : transport actif (lié au transport du Na) à travers épithélium intestinal vers sang des capillaires Fructose : transport passif

6 Rappels: les glucides Métabolisme:.Glucides : rôle majeur : fournir l énergie pour produire de l ATP, principal combustible de l organisme, nutriment glucidique le + important : glucose (autres sucres convertis par le foie en glucose).catabolisme des glucides: source d énergie majeure.glycogénogénèse: formation du glycogène(principalement dans le foie) (molécules de glucose assemblées en longues chaînes).si besoin d énergie: glycogénolyse: dégradation glycogène en glucose.glucose peut être transformé en acide gras et glycérol(par le foie).néoglucogenèse: glucose formé à partir des AA, acide lactique, glycérol

7 Rappels: l ATP ATP: Adénosine triphosphate: = Intermédiaire, moyen de transfert énergétique utilisé entre les réactions de catabolisme et d anabolisme = composé chimique qui emmagasine l énergie libérée pendant le catabolisme des molécules organiques et la restitue au besoin Les vraies réserves (glucides, lipides, protéines) subissent unetransformation chimique au niveau du cycle de Krebs puis cascades de réactions (chaîne des cytochromes) : RESPIRATION CELLULAIRE(O2)

8 Rappels anatomiques L'appareil digestif de l'homme

9 Rappels anatomiques

10 Rappels anatomiques

11 Rappels anatomiques Glande mixte: - exocrine : les acini déversent le suc pancréatique dans l intestin (au niveau du duodénum) - endocrine: les cellules des îlots de Langerhans sécrètent l insuline et le glucagon danslesang

12 Rappels anatomiques

13 Rappels anatomiques Le pancréas détecte le taux de glucose dans le sang et réagit en déversant dans le milieu intérieur 2 hormones contrôlant le métabolisme des glucides : - l insuline(hypoglycémiante) sécrétée par les cellules β - le glucagon(hyperglycémiante) sécrété par les cellules α

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15 Définitions: Glycogenèse: fabrication du glucose à partir du glycogène Glycolyse: dégradation du glucose, mécanisme de régénération d ATP Glycogénogenèse: fabrication du glycogène à partir du glucose Glycogénolyse: dégradation du glycogène en glucose Néoglucogenèse: fabrication du glucose à partir de protéines et de lipides Glycogénolyse(Glycogenèse) Glycogenogenèse Glycolyse néoglucogenèse Lipogenèse: fabrication de lipides (stockés dans tissu adipeux) Lipolyse: dégradation des lipides Protéogenèse: synthèse des protéines (traduction) Protéolyse: dégradation des protéines

16 nc 6 H 12 O 6 (C 6 H 10 O 5 ) n +H 2 O Synthèse et dégradation du glycogène dans les cellules hépatiques

17 La glycémie Glycogénogenèse (50 g/kg) (10 g/kg) Protéogenèse

18 La glycémie La glycémie est relativement constante, ses variations reflètent la différence entre les apports en glucose (alimentation ou production endogène) et la captation du glucose par les tissus périphériques. Glycémie au cours d'une journée chez une personne en bonne santé

19 La glycémie

20 Larégulationdelaglycémie:aprèsunrepas Après un repas riche en glucides, ceux-ci sont dégradés dans le système digestif en glucose qui passe alors dans le sang et entraîne une rapide de la glycémie ; d'où rupture de l'équilibre homéostatique. de la glycémie => stimulation des cellules β des îlots de Langerhans (C pancréatiques) => production et libération d'insuline dans le sang. Insuline(hormone hypoglycémiante) => accélère l'absorption du glucose par la plupart des cellules => stimule la synthèse de glycogène hépatique et musculaire (glycogénogenèse) permettant le stockage du glucose prélevé dans la circulation sanguine. => inhibe la néoglucogenèse (synthèse hépatique de glucose à partir du lactate, du glycérol, de certains AA). => inhibe la glycogénolyse(libération de glucose à partir du glycogène) => favorise la synthèse protéique et le stockage des triglycérides dans les adipocytes en stimulant leur synthèse(lipogenèse) et en inhibant la lipolyse. La glycémie revient ainsi à la valeur de référence normale, ce qui la stimulation de sécrétion d'insuline.

21 Ex : après un repas Ex : lors d'un jeûne

22 Larégulationdelaglycémie:lorsd unjeûne Lors d'un jeûne court (ex : 6 heures) : la glycémie est basse car le glucose est consommé par les cellules => rupture de l'équilibre homéostatique. de la glycémie => stimulation des cellules α des îlots de Langerhans => production et libération de glucagon dans le sang (l'autre hormone pancréatique : effet inverse antagoniste de l insuline). Le glucagon(hormone hyperglycémiante) => agit alors sur le foie en lui faisant libérer dans le sang une partie des réserves de glucose qu'il contient(glycogénolyse hépatique). => favorise sortie du glucose dans le sang néoglucogenèse => favorise libération des acides gras du tissu adipeux(lipolyse) => favorise dégradation des protéines en AA pour synthèse du glucose (protéolyse) => synthèse de corps cétoniques La glycémie remonte donc jusqu'à l'équilibre homéostatique et stoppe la réponse hyperglycémiante( la stimulation de sécrétion de glucagon).

23 Ex : jeûne, effort Perturbation Ex : repas hyperglycémiante hypoglycémiante Schéma récapitulatif : la glycémie, un système autorégulé

24 Clinique: Glycémie : concentration de glucose dans le sang (valeur normale : 0,7-1,1 g/l à jeun) Hypoglycémie: dutauxdeglucosedanslesang(glycémie<0,6g/l) Risque: faim intense, sueurs, grande fatigue Hyperglycémie: dutauxdeglucosedanslesang(glycémie>1,1g/l) Diabète sucré : hyperglycémie chronique : 2 types : diabète insulinodépendant (DID) et diabète non insulinodépendant(dnid) Dans des conditions normales, il n y a pas de glucose dans les urines car il est réabsorbé par les reins. Cependant, la capacité de réabsorption des reins est limitée et lorsque la glycémieest>1,8g/l:ilyaglycosurie(glucosedanslesurines)

25 Le diabète : les deux grands types de la maladie type1 -Lediabètedetype1, insulino-dépendant(did) aussi appelé diabète "maigre" car l'un des premiers symptômes est l'amaigrissement, ou diabète "juvénile" parce qu'il touche des sujets jeunes. environ 10 % des cas et il est traité obligatoirement par l'insuline. type2 -Lediabètedetype2, non insulino-dépendant(dnid), aussi décrit sous le nom de diabète "gras" ou diabète de la maturité, puisqu'il survient souvent autour de la cinquantaine chez des personnes en surpoids. environ 90 % des cas et il est traité par régime, plus médicaments pris par voie orale si nécessaire, et éventuellement insuline, après quelques années d'évolution.

26 Diabète : rôle de l'insuline dans l'absorption du glucose par la cellule Personne non diabétique 1 - Libérée par le pancréas, l'insuline permet l'absorption du glucose par les cellules. Pour ce faire, elle se lie à un récepteur spécifique de la cellule qui active une protéine de surface dont le rôle est le transport du glucose vers l'intérieur. 2-Viacetransporteuractivé,leglucosepénètredanslacelluleoùilestconvertien énergie, 3- Le taux de glucose sanguin(glycémie) reste ainsi stable. Personne diabétique 4 - L'insuline est produite en quantité insuffisante (diabète de type 1 ) ou ne peut se lier à son récepteur (diabète de type 2) laissant le transporteur inactif 5-Leglucosenepénètrepasdansla cellule et reste dans la circulation sanguine. Le taux de glucose n'est pas régulé.

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28 Le diabète sucré : diabète de type 2 (indépendant de l insuline) C est la forme la plus commune du diabète (90% des diabétiques). Ce type de diabète est caractérisé par une résistance à l insuline avec un niveau d insuline normal. Après plusieurs années, la sécrétion d insuline, la glycémie et le diabète s installe. Maladie à caractère génétique mais la manière de vivre, le surpoids, la sédentarité, l hypertension, une mauvaise alimentation: facteurs majeurs de développement.

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30 Autres hormones hyperglycémiantes Agonistes du glucagon (=même rôle) Hormone de croissance : => Stimulation de la néoglucogenèse hépatique, la glycogénolyse et la lipolyse Adrénaline (catécholamines) => Stimulation de la glycogénolyse et la lipolyse Cortisol (glucocorticoïdes) => Stimulation de la néoglucogenèse et protéolyse

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