MOTS CLEFS: Glycémie, Hyperglycémie, Hypoglycémie, Transporteur GLUT, Glycogène, Glycogénogenèse, Glycogénolyse, Exocrine, Endocrine, Ilôt de Langerhans, Hormone, Insuline, Hypoglycémiant, Cellule béta, Glucagon, Cellule alpha, Hyperglycémiant, Capteur, Effecteur, Centre régulateur, Variable à régler.

Th3Bp3: Le contrôle des flux de glucose, source essentielle d’énergie des cellules musculaires

TP3 – La Glycogénose (foie lavé)

•  CORRECTION

VIDEO: C. BERNARD et rôle du foie

Le foie, muscles et tissus adipeux sont les EFFECTEURS de la glycémie c’est-à-dire des organes ayant une action sur le flux de glucose dans le sang.

=► le foie et les muscles sont capables de le stocker

=► la libération de glucose dans le sang n’est réalisable que par le foie.

1 – Comment s’organisent les flux de glucose dans l’organisme au cours de la journée ?

A12 - La glycémie et les stocks de glucose dans l’organisme

La GLYCÉMIE, concentration sanguine de glucose dans le sang, a une valeur qui oscille naturellement autour d’une valeur de référence, qui est de 1 g/L (0,7 à 1,1g/L, 1,5h après un repas).

Le maintien de la glycémie autour de la valeur de référence est un signe et une condition de bonne santé.

La glycémie augmente après les repas (hyperglycémie) et diminue en situation d’effort, de jeûne prolongé ou de stress (hypoglycémie). Ceci suggère que la glycémie est un paramètre variable qui dépend de l’apport de glucides par l’alimentation (alimentation et digestion) et de la consommation de glucides (respiration/fermentation) par les organes (muscles, cerveau …).

Dans le foie, le glucose est stocké sous forme de petits grains de glycogène, un polymère de glucose qui est présent aussi dans le muscle.

Ils sont capable de rendre le glucose stocké disponible en hydrolysant le glycogène. Cependant, les cellules du foie possèdent des transporteurs GLUT 2 (GLUcose Transporter) qui permettent la libération du glucose vers le sang, en fonction de sa concentration (gradient).

Ces transporteurs sont différents sur la membrane des cellules musculaires ; les GLUT 4. Ils ne permettent le passage du glucose que dans le sens fibre musculaire-vaisseau sanguin.

Néanmoins, les 2 types de cellules possèdent des enzymes assurant :

- le stockage par polymérisation du glucose sous forme glycogène en agrandissant la molécule de glycogène par l’ajout de molécules de glucose, venant du sang et de l’alimentation. Cette réaction est appelée GLYCOGÉNOGENÈSE et elle est catalysée par la glycogène synthétase.

- le déstockage par hydrolyse du glycogène pour libérer du glucose. Cette réaction s’appelle la GLYCOGÉNOLYSE et elle est catalysée par la glycogène phosphorylase (Voir TP5).

Malgré l’irrégularité des apports et des phases de consommation de glucose, la glycémie ne varie que très peu ce qui s’explique par l’intervention de mécanismes régulateurs.

Rq : le tissu adipeux est également capable de stocker le glucose mais sous la forme de molécules de triglycérides (lipides). Il joue aussi un rôle dans l’apport de glucose en cas d‘hypoglycémie

2 – Comment s’effectue la régulation de la glycémie

A13 – La régulation de la glycémie

•  CORRECTION

Le pancréas possède deux ensembles fonctionnels :

+ Le pancréas exocrine produit au niveau des acini (acinus au singulier) les enzymes essentielles à la digestion des aliments

+ Le pancréas ENDOCRINE produit deux hormones (insuline et glucagon) au niveau des îlots de Langerhans sécrétées dans le sang.et assurant la régulation de la glycémie.

DEF : Une HORMONE correspond à une substance sécrétée à très faible dose par une glande et transportée par le sang jusqu'à un tissu cible. Le message hormonal est codé par la concentration plasmatique de l’hormone.

Les deux hormones pancréatiques ont des effets opposés :

• l’insuline produite par les cellules β a un effet hypoglycémiant en favorisant l’entrée et le stockage du glucose dans les cellules hépatiques et musculaires.
  

• le glucagon produite par les cellules α a un effet hyperglycémiant en favorisant la libération de glucose dans le sang à partir des cellules du foie

Comment les hormones pancréatiques assurent l’entrée ou la sortie du glucose des cellules ?

Les cellules hépatiques possèdent des récepteurs à insuline et glucagon.

Les cellules musculaires possèdent des récepteurs à insuline seulement.

La fixation de l’insuline sur un récepteur membranaire spécifique entraîne une augmentation du nombre de transporteurs à glucose (GLUT) sur cette membrane favorisant ainsi une entrée accrue de glucose dans le cellule.

La fixation du glucagon sur un récepteur membranaire spécifique de la membrane des cellules hépatiques entraîne une sortie accrue de glucose.

Les cellules pancréatiques endocrines sont les capteurs de la glycémie et leur activité varie en fonction de la glycémie détectée : en cas d’hyperglycémie, les cellules β sont activées et produisent de l’insuline et en cas d’hypoglycémie, les cellules α sont activées et produisent du glucagon.

– lorsque l’organisme est en état d’hypoglycémie, celle-ci est perçue par les cellules α qui sécrètent alors du glucagon dont l’action entraîne une augmentation de la glycémie qui retrouve sa valeur « normale ».

– dans le cas d’une hyperglycémie, celle-ci est perçue par les cellules β qui sécrètent alors de l’insuline dont l’action, en particulier sur le foie et les muscles, permet de provoquer une diminution de la glycémie, qui retrouve alors sa valeur moyenne.

Toute perturbation de la glycémie (repas, activité physique ….) donne lieu à une réponse adaptée du système de régulation qui se traduit par un retour à la valeur « normale » : on parle d’une BOUCLE DE RÉGULATION.

VIDEO: "La glycémie"